电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术浅析

2020-12-08 00:09
魅力中国 2020年5期
关键词:技术设备氧化剂气液

(洁华控股股份有限公司,浙江 海宁 314418)

一、引言

燃煤电厂是我国能源消耗大户及污染物排放主要贡献者。目前,随着我国对节能减排工作的不断深入,燃煤电厂的煤炭燃烧排放监督已愈发严格。2015年12月,国家印发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,《方案》要求加快燃煤发电机组超低排放改造步伐,到2020年,通过相关新的技术手段与设备,使有条件的新建及现役燃煤发电机组达到超低排放水平。

二、脱硝脱硫方法

(一)液相氧化吸收法

液相氧化吸收法是选用适当的氧化剂,必要时辅以其他添加剂配制成复合溶液,以实现对烟气中NOX和SO2的协同吸收。该技术需要考虑气态污染物在溶液中的溶解度、气液接触时间和气液比。传统的湿法洗涤工艺中常使用CO(NH2)2及NaOH溶液作为吸收液,其对吸收SO2非常有效,但是因NO低的水溶性导致其脱硝效率很差。为有效去除烟气中的NOX,需在溶液中加入氧化剂,已报道的氧化剂包括NaClO2、NaClO、ClO2、Fenton试剂、Na2S2O8、Ca(ClO)2、腐殖酸钠(HA-Na)、H2O2或它们的混合物。烟气中NOX主要是NO和NO2,其中NO含量超过90%。在气液相界面处,氧化剂会将NO氧化成高价态的NOX(NO2、NO3、HNO3及N2O5)。这些高价态的N物种具有良好的水溶性,易于被水吸收转变成NO2-和NO3-,SO2被转化成SO42-。在吸收过程中,气液界面大小和吸收剂组成对提高烟气的脱除效率有至关重要的作用,目前对液相氧化技术的研究主要集中在新的复合吸收剂或新型的湿法技术以增加气液界面。NaClO2是廉价的氧化剂,其良好的水溶解性及较高的氧化效率而得到广泛的应用。

(二)联合脱硫脱硝

这一技术是当前火电厂进行脱硫脱硝工作时最常见的内容。对比以往提出的脱硫脱硝技术分析可知,新时代发展提出的联合脱硫脱硝技术应用价值更高,且具有明显的工作效果。由于其还具备选择性还原技术,所以在全面清除烟雾中氮氧化物的基础上,还会处理其他杂质,从而在最终实现预期设定的工作目标。同时,在火电厂运行期间,工作人员引用这一技术还能结合脱硫系统、石膏烟气等有效转化SO2,最终就能完成清除氮氧化物的工作目标。因此,在社会经济和科学技术持续革新的引导下,国外很多发达国家都增加了联合脱硫脱硝技术的探索力度,并在实践应用中越发娴熟,相信在未来发展中不仅可以有效处理SO2和NOx,还可以保障实践清除概率可以达到百分之九十左右。

(三)火电厂中脱硫脱硝工作发展趋势分析

在未来建设发展中,我国必须要先根据因地制宜科学调节火电厂运行及脱硫脱硝技术内容,并且要提出有效的处理对策,只有这样才能在实现最低排放目标的基础上,为构建和谐发展社会环境奠定基础。一方面老火电厂要在保障自身脱除工作效率的同时,合理运用新时代发展提出的现代脱硫脱硝技术;另一方面新火电厂可以整合自身发展需求,有效落实脱硫脱硝烟气处理工作。另外,相关部门要支持火电厂进行脱硫脱硝技术的研发工作,将实验室探究活动转变为现实生产研究,且要在完成问题分析的同时,提出有效的解决对策,以此满足低消耗、高效率的工作目标。需要注意的是,催化剂也是吸收和转化污染物的有效选择,不仅能减少能源消耗,而且可以获取要求的产品,这对新时代背景下的火电厂运行而言具有积极作用。

三、袋式除尘技术的应用

(一)运行机理

当燃煤电厂排出的烟气进入到袋式除尘器后,气体的流速会大大降低,烟气中重量较大的杂质会慢慢沉淀至灰斗中,剩下较小的微粒便会通过滤袋进行过滤,经过处理后的烟气便会拴着旁边的气口排放出来。随着灰尘滞留数量的不断增多,促使滤袋内外压力的差值不断地增大,若压差上升到限定值后就会促使清灰气流逆向流动,使得滤袋快速膨胀,继而促使滤袋上积压的粉尘滑落,这样便能够发挥出清除粉尘的作用。

(二)袋式除尘技术应用要点

1.对袋式除尘技术运行过程中处理的烟气温度进行控制,因为烟气温度对于烟气处理的效果有着决定性的影响,而且还与袋式除尘技术的运行情况有着紧密的关联性。通常燃煤电厂生产过程中排放出的烟气温度都是非常高的,其远远超过了袋式除尘技术规定的范围,所以就要对其进行严密的控制,特别是对能够接触到设备的烟气进行控制,基于袋式除尘技术对于温度设置的要求,对高于袋式除尘技术规定范围之外的烟气温度要通过有效的降温措施进行控制,这样一来不仅能够防止高温对袋式除尘技术设备造成破坏,还能够提升烟气处理的效果。2.对燃煤电厂排放出的烟气特征进行分析,由于其对烟气处理的效果有着极大的影响,所以对于袋式除尘技术的合理应用的同时还要对烟气特征进行严密的观测,特别是对烟气酸碱性进行详细的分析,如果烟气的酸性或碱性特别强,就会对袋式除尘技术产生不利影响,即使袋式除尘技术设备具有一定的腐蚀性,但是若酸碱度超出了设备的抵抗范围就会对设备造成破坏,很大程度上缩短了设备的使用期限。3.对即将使用的袋式除尘技术设备进行灰尘的有效清理,一方面不仅要对袋式除尘技术设备内部的夹杂、堵塞、附着的灰尘进行彻底的清理,确保设备的烟气处理效果能够恢复如初;另一方面还要对袋式除尘技术设备表面贴服的灰尘、污垢进行有效的清洁,这样才能够为设备的维护管理提供保障。

四、结束语

随着烟气排放标准日趋严格,企业的生存与发展正面临巨大的挑战。现有的烟气处理技术各有各的优势,但也存在许多不足之处。脱硫脱硝技术结合化学吸收同时处理烟气技术,脱硫脱硝效率较高,结合氨基吸收剂进行吸收可获得硫酸铵和硝酸铵或石膏等副产物,资源利用率较高,具有相当大的发展潜力,工业化生产中,将为燃煤污染脱除一体化提供样板。

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