大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术探究

(整期优先)网络出版时间:2021-06-03
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大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术探究

杨锐

华能山东发电有限公司烟台发电厂 山东 烟台 264002

摘要:我国电力行业的发展关系到我国整体经济建设的发展速度和发展方向,同时关系到我国民生。在我国社会经济的发展中,电力的发展十分重要,电力生产也是支撑我国经济发展的重要内容。目前,大型燃煤发电厂生产过程中会排出大量的烟气,烟气中的硫、硝等成分会给社会环境带来污染,也会影响大气质量。

关键词:大型燃煤发电厂;锅炉烟气脱硫技术

引言

时代的进步,科技的发展给予了我国电力行业新的发展机遇和发展空间,为我国基础建设的不断完善贡献力量。大型燃煤发电厂锅炉生产中采用先进的科学技术应用于锅炉烟气脱硫中,可以降低环境污染并有利于对环境保护。目前大型燃煤发电厂锅炉采用烟气脱硫已成为电厂锅炉运行中的重要技术手段,得到广泛应用。

1烟气脱硫脱硝的现实意义

在我国社会经济高速发展的过程中,也出现了一系列问题,特别是环境污染,表现较为明显。目前,随着大型燃煤发电生产规模的扩大等因素影响,大气当中的氮氢化合物、二氧化硫等成分含量不断升高,并且成为大气污染的常见问题,究其根本原因,与大型燃煤发电厂生产排出的烟气有密切联系。基于这一情况,锅炉烟气脱硫技术成为解决大气污染的重要方式,对锅炉烟气脱硫技术工艺进行研究、应用有很强的现实意义,不仅可以改善大气质量,也能实现我国社会可持续发展。

2大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术

2.1SCR技术和低氮燃烧技术

SCR技术可以有效的对锅炉废气进行脱硝处理。在方案的应用中,锅炉烟气的温度控制在300℃到400℃之间,并加入一定的催化剂和液氨还原剂,这样可在最大程度上让烟气中的NOx和液氨还原剂进行充分的化学反应,实现脱硫脱硝的作用并生产水和氮气,降低产生的物体对空气造成的污染。SCR技术可有效对NOx的排量机芯控制,并达到90%以上的脱硝率。低氮燃烧技术是以NOx的燃烧器为辅助设备对空气中氮进行有效的分级,分离原理是以水平弯头离心应力的原理为依据来实现空气中氮的分离,并在燃烧的实际过程中控制排放气体中的N的含量,并可提高煤粉的燃烧效率,进而降低了NOx的排量溶度。方案设计目标:经过数据测试得出电厂锅炉排放的NOx浓度在300mg/m3和450mg/m3之间,以锅炉燃料燃烧的种类为依据得出标准为550mg/m3,并计算出减排目标为95mg/m3。以上数据为依据并结合市场煤炭价格制定相应的设计方案。采用SCR技术对锅炉烟气进行脱硝处理,并实现NOx排放达到标准目标。方案设计过程:低氮燃烧技术和SCR技术相结合对锅炉燃烧系统进行系统性的设计,实现大幅度降低NOx浓度的目标,然后充分把SCR技术应用到烟气脱硝中来实现95mg/m3浓度排放量的目标。在具体的实施中把SCR技术和燃料燃烧技术相结合,并降低了在烟气脱硝过程中对成本的消耗,而且实现了95mg/m3浓度排放量的目标,最终实现了电厂锅炉脱硫脱硝的目标。SCR技术的应用降低了在脱硝过程中催化剂和还原剂的使用率,节约了成本,而且方案的推广应用可满足电厂锅炉脱硫脱硝的基本需要。

2.2半干法烟气脱硫技术

所谓半干法烟气脱硫技术,即在脱硫过程中有水参与但脱硫副产物为干态的一类烟气脱硫技术。半干法脱硫技术按照工艺特点的不同,主要有密相干塔法、循环流化床法、旋转喷雾法等。由于半干法烟气脱硫技术在烟气结露温度以上运行,因此半干法烟气脱硫技术有效克服了湿法脱硫技术普遍存在的腐蚀严重、脱硫废水难处理、烟囱白色烟羽等问题;同时,也较好克服了湿法脱硫技术存在的结垢堵塞等问题。但其脱硫副产物的资源化以及减量化、相对较低的脱硫效率等问题也还需进一步加以解决。目前,半干法烟气脱硫技术在有色行业冶炼烟气脱硫治理中的应用刚刚开始,应用业绩还相对较少,但由于其克服了湿法脱硫技术的一些不足,因而应用前景广阔。以石灰(熟石灰)粉为脱硫剂,含有较多活性CO组分的细粉状循环灰在加湿机内加湿,水均匀分配到颗粒表面。加湿后的循环灰与SO具有很好的反应活性,形成理想的脱硫反应条件。待处理的烟气与加湿活化后的脱硫剂同向进入脱硫系统入口烟道。烟道位于密相塔中下部,入口端设有搅拌装置,保证烟气与脱硫剂均匀混合。

2.3表面等离子体改性

活性炭外表面的碱性基团通常经高温脱氧和氢氧化铵浸泡等方式进行引进,活性炭表面通过氧氮和CF4等离子体改性后引进含O、F、N的基团在特定范围内取得了优秀的成果。分别采用空气、氮气、氧气、氨气等气体对ACF进行等离子体改性,发现ACF在氨气改性下拥有良好的脱硫脱氮能力,脱硫率持续在95%以上大约24min;O2改性吸附能力次之,脱硫率持续在95%以上大约22min;N2和空气改性后的吸附能力相等,脱硫率持续在95%以上大约18min。在ACF外表进行放电等离子体改性,ACF的化学基团的变化来加强ACF对SO

2的催化和吸附效果,实验结果表明,放电等离子体改性能够对ACF表面引进脱硫脱氮的含氧氮基团是十分有用的。用活性炭与纯CaO混合制成复合钙基吸收溶液,对其进行低温等离子体改性,发现经过低温等离子处理后吸收溶液对SO2去除率显著增高。综上,等离子体改性活性炭能够有效地引进含氧氮基团,脱硫能力十分明显。

2.4烟气循环流化床工艺

烟气循环流化床工艺主要是选择消石灰粉作为吸收剂,烟气与吸收剂的疯魔可以经过流化床的底部将进入相应装置,装置中的通道变小且流速很快,这样会导致两者的混合较为均匀,并且产生较为强烈的摩擦,最后形成流化态液体。这种液体会进入吸收塔当中,吸收剂会将烟气中的二氧化硫吸出,在吸收塔的顶部进行脱硫,之后进入除尘设备,吸收剂被吸脱之后可以循环使用,这样可以确保吸收剂的使用效率较高,且脱硫的效率可以达到90%以上。

2.5干法脱硫脱硝技术

干法脱硫脱硝技术应用主要是采用吸收剂对锅炉运行过程中产生的含有硫和硝的废气进行吸收。在整个脱硫脱硝化学反应过程中,不会产生对锅炉机组设备具有腐蚀作用的废硫和水蒸气等物质,这样可从技术方面对锅炉机组设备进行保护。某些电厂企业应用中采用两种技术方法:一是荷电干式喷射技术法,该方法主要是采用吸收剂作为媒介,通过吸收剂和锅炉产生废气进行化学反应实现脱硫脱硝,并在实际应用中提高脱硫脱硝的效率。吸收剂可实现与废气中含硫和含氮物质的快速反应,而且化学处理时间相对短,并可在锅炉脱硫脱硝过程中完全实现脱硫脱硝的技术处理;二是等离子体技术方法,该技术的应用原理是采用电子束或高能电子原理对锅炉运行产生的废气进行辐照,降低废气中含有硫元素和氮元素的含量。并应用电力分解含有硫元素和氮元素的化合物,然后可把处理后生成的化合物在农业中进行应用,实现了资源的再次利用,这项技术的应用提升了脱硫脱硝技术的应用价值并降低了对环境的污染。

结语

大型燃煤发电厂锅炉脱硫脱硝技术以及烟气除尘技术的应用具有高效节能环保的功效,在大型燃煤发电厂企业生产中广泛的应用。因此加强锅炉脱硫脱硝技术以及烟气除尘技术在电厂锅炉运行中的应用,不仅保护了生产环境而且提高了电厂企业的生产效率,是大型燃煤发电厂安全稳定生产的重要内容。

参考文献

[1]沈淼,苏晖,孙芳婷.探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].节能与环保,2020,4.

[2]吴光远.火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019,9.

[3]郭伟平.火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析[J].能源技术与管理,2018,5.