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燃煤电厂锅炉烟气脱硝技术的应用与发展
时间:2023-10-16 01:08 所属分类:科技论文 点击次数:
引言
煤炭在我国能源消费中占主导地位,占一次能源的75%。目前,我国煤炭消费已达15%。~19亿吨。2025年和2030年,中国煤炭消费预计分别达到23亿吨和30亿吨。随着经济的发展,社会对电力的需求将继续增加。煤炭消费在煤炭消费中的比例将逐渐增加。燃煤电厂排放的烟尘和含硫气体在全国工业排放中的比例也在快速增长。目前,除尘脱硫技术相对成熟,但如何以最小的投资控制成本和总量达到环保的目的已成为研究热点。以电厂除尘脱硫为例,说明了优化分析的重要性和实用性。以下结合企业对其应用优势的分析,首先说明了其重要性。
1.燃煤电厂脱硫脱硝除尘的重要性
二氧化硫是空气污染的重要来源之一,其污染危害极大。因此,20世纪70年代,烟气脱硫技术的研究成为许多国家空气污染治理的重点,一些工业加工厂相继建成。与此同时,还开始研究和开发另一种处理严重空气污染问题的方法,即氮氧化物NOx污染。在阳光的作用下,NOX发生光化学反应,形成光化学烟雾,造成严重的空气污染。自20世纪70年代以来,NOX空气污染越来越受到人们的关注。研究发现,对人体健康的危害、高浓度硝酸盐雨、光化学烟雾、臭氧回收等问题都与低NOX浓度有关,比最初估计的危险要大得多。环保技术设备制造商推出了各种技术方法来满足极低的指标,其中许多并不是真正成熟的技术。钢铁公司往往因为盲目或绝望而难以识别正确的决定。以2017年为例,在当地环保部门的倡议下,唐山某钢铁企业投资数亿元,在多家烧结厂建设湿式电除尘系统。湿法发电工程建成后,建成了一套半干法循环流化床系统。硫、粉尘符合标准,但由于配套脱硝工艺选择不当,氮氧化物不符合标准,企业仍不符合超低排放要求。随着环境问题在世界范围内变得越来越重要,世界各国都在加强环境管理。我国制定并实施了一批技术法律、法规、规划和政策。对此,烟气脱硫和氮催化技术的研究表现出一定的社会效益和环境效益。
2.燃煤电厂脱硫系统与风烟系统之间的联系
我国火电机组烟气脱硫技术起步较晚,许多方面需要改进。随着我国高新技术的快速发展,该技术的发展取得了质的飞跃。由于技术仍有许多不完善,环境保护作用需要改善,特别是在环保政策的压力下,想要继续使用技术,必须升级改造,在这种发展形势下,湿法脱硫技术应运而生,并迅速在燃煤电厂得到广泛应用。在实际运行中,由于脱硫岛容易受到外部因素的影响,脱硫系统不能继续正常运行,或相关设备故障也会对脱硫系统的运行产生很大影响,然后可以使用烟道旁路,可以有效分离故障部位,确保设备的正常运行。此外,为了进一步保证脱硫系统的安全稳定运行,燃煤电厂通常在脱硫系统中增加增压风机,可有效解决烟气脱硫装置产生的烟气阻力,在锅炉运行中发挥非常重要的作用,保证锅炉引风机出口压力的稳定性。在脱硫系统运行过程中,通过打开脱硫挡板,确保锅炉产生的烟气不会进入烟囱。脱硫系统一旦发生故障,锅炉产生的烟气在堵塞脱硫机组时无法顺利排出,导致脱硫机组无法再次运行。因此,在对封堵进行改造升级的同时,也要注意风烟系统性能的同步升级。
燃煤电厂锅炉烟气脱硝技术的应用与发展
3.1SNRB烟气净化工艺
经过工作人员的反复实践,技术人员对传统脱硫技术进行了深入的研究和探讨。加入催化还原技术后,烟气净化效果大大提高,称为SNRB烟气净化技术。在高温除尘袋仪器的帮助下,粉尘和硫化物的净化效率显著提高。在实际工作中,该技术主要通过高温袋除尘设施完成硫化物、氮氧化物和粉尘的集成。工作人员将特定的脱硫试剂喷入袋式除尘设施的烟道中,以消除烟气中的硫化物。氮氧化物的处理,工作人员提前将氨喷入烟道,然后在催化试剂的作用下完成去除处理。袋子本身就有能力去除灰尘。
3.2活性炭和活性焦吸附法
二氧化硫的处理也能充分发挥活性炭的吸附特性,然后在催化和氧化试剂的作用下转化为吸附形式,将活性炭输送到同一个地方。完成脱硫处理的气体需要进行二次脱硝处理。在处理塔中,氮氧化物与氨分子发生反应,最终形成氮。进入分离塔的活性炭在高温作用下释放二氧化硫。该技术应用中的温度值在100~200℃之间,可有效去除内部二氧化硫和氮氧化物。其中,活性炭的性能起着关键作用,也是脱硫脱硝效果的直接决定因素。在该技术的实际应用中,工作人员应准确控制活性炭停留时间、入口温度、烟气排放浓度等,确保脱硫工作达到预期效果。消除火电生产中氮氧化物含量的主要有吸附法和催化试剂还原法。在氨的作用下发生化学反应,最终反应产物以液态水和氮的形式排放到空气中。从技术应用原理来看,活性焦本身的为空结构更适用,脱硫脱硝效果更显著。烟气中的硫化物吸附后,输送到指定地点,然后与特定试剂反应,最终产生硫酸,氮氧化物在试剂作用下转化为水和氨。从脱硫效果来看,该技术明显高于活性炭吸附,可达97%以上。为了提高吸附效果,无论采用哪种施工工艺,相关人员都应严格控制周围温度、水含量等影响因素,尽量减少不利影响。
3.3CuO/Al2O3吸收法
目前用于燃煤电厂脱硫脱硝处理的技术,CuO/Al2O3吸收法也是常用的实施方案之一。选择特定材料Y-A1203作为媒介(以活性氧化铝为主体),将活性成分附着在载体表面,然后进行脱硫脱硝处理。主要工作方法是:将特殊材料的载体进入特定浓度的硫酸铜试液,待硫酸铜完全附着后,将载体防治到还原试剂的环境中,通过化学反应产生铜。烟气流经反应塔后,发生化学反应,反应产物为氧化铜→硫酸铜。反应结束后,脱硫试剂在还原气体的作用下还原为气体,铜将再次还原为单质。分离的硫可以重复使用,为企业节省了大量资金。
结束语
综上所述,燃煤电厂在促进国民经济发展方面发挥着不可替代的作用,在生产过程中会产生硫、硝等大量有害物质,对大气造成严重污染,对生态环境造成严重破坏。脱硫脱硝设备在燃煤电厂的应用可以有效处理这些物质。为迎合国家环保节能发展理念,应积极引进先进的高科技环保技术,对脱硫脱硝设备进行升级改造,优化设备控制系统的性能,提高设备的运行效率。