李亞娥(陜西聯(lián)合能源化工技術(shù)有限公司,陜西 西安 710065)
最近幾年,我國經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展,這樣就使得對于煤炭能源的利用在不斷增多,并且每一年直接使用于燃燒的煤炭總量也在不斷增多。尤其是一些火電廠企業(yè)在運行的過程中,煤炭燃燒的數(shù)量有增無減,針對這樣的現(xiàn)狀,所排放出來的污染物就會對大氣環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的污染,甚至?xí)l(fā)酸雨產(chǎn)生,從而就嚴(yán)重危害人們的生產(chǎn)和生活。針對這樣的情況,就必須要采用脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術(shù)對煤炭資源進(jìn)行處理,這樣才能夠保證火電廠企業(yè)的正常運行,也能夠最大限度保證人們的生活質(zhì)量。
從目前的現(xiàn)狀來看,在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中,脫硝技術(shù)得到了非常廣泛的使用,這種技術(shù)通常情況下是通過兩種方式來進(jìn)行脫硝的實現(xiàn)的。其中第一種方式就是低碳燃燒技術(shù);第二種方式就是SCR煙氣脫硝技術(shù)。采用這兩種方式對火電廠鍋爐進(jìn)行生產(chǎn)的原因主要是因為它們能夠進(jìn)行充分燃燒,并且還能夠促使火電廠脫硝的功能更多,以及還可以有效提高火電廠鍋爐內(nèi)部的壓力?,F(xiàn)在對火電廠鍋爐內(nèi)部煙氣進(jìn)行脫硝的時候,還可以采用第三種技術(shù),就是SCR煙氣脫硝技術(shù)。這種技術(shù)的主要施工工藝就是將還原劑,也就是人們所說的尿素放置在煙氣中,然后經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)就生成了N2和水,這樣就會產(chǎn)生非常高的溫度,其溫度主要是在300℃—400℃之間,這樣進(jìn)行煙氣脫硝的效率就會有所上升,其上升的比例主要是在60%-90%之間。與此同時,對于SNCR煙氣脫硝技術(shù)來說,這種技術(shù)的反應(yīng)器是爐膛,那么當(dāng)爐膛溫度在850℃-1100℃之間的時候,脫硝還原劑就會分解出NH3(氨氣),隨后就會與鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生一氧化氮,并且與SNCR產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而就生成了氮氣。再次,因為這種技術(shù)進(jìn)行脫硝的效率不是很高,其效率是在20%-50%之間,這樣產(chǎn)生出來的N2O就會嚴(yán)重影響臭氧。對于SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)來說,由于這種技術(shù)脫硝的效率主要是在60%-80%,并且是前兩種煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合而成的,但是因為這種技術(shù)的系統(tǒng)比較復(fù)雜,所以在實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)用的比較少。
我們都知道,脫硫技術(shù)主要是采用石灰石或者石膏濕的方法,但是對于火電廠來說,脫硫技術(shù)重點的部分主要在吸收塔。但是由于吸收塔的型號和樣式有很大不同,這樣就使得其產(chǎn)生的效果也有很大區(qū)別。一般通常下,吸收塔可以分為四種類型,第一種就是填料塔,這種類型的塔主要是通過利用結(jié)構(gòu)內(nèi)部的填料將其固定,然后將漿液填料在表面層,這樣漿液就會從表面順流而下,從而就與鍋爐內(nèi)部的煙氣進(jìn)行有效融合和反應(yīng),即完成了脫硫。但是這種方式非常容易出現(xiàn)堵塞情況,并且實際操作相對比較少。第二種就是液柱塔,這種類型主要是將煙氣與氣、液體相融合,這樣就從充分進(jìn)行質(zhì)的傳遞,從而就完成了脫硝。盡管這種類型的脫硝使用效率非常大,但是由于鍋爐內(nèi)部沒有出現(xiàn)堵塞的情況,這樣產(chǎn)生的大量煙氣就會導(dǎo)致比較多的脫硫損失。第三種就是噴淋吸收塔,從目前的現(xiàn)狀來看,這種技術(shù)是應(yīng)用最多的一種脫硫技術(shù),一般情況下,鍋爐內(nèi)部的煙氣在運動的時候,采用的形式是自上而下的,同時這種類型的吸收塔主要是喇叭垂直的,并且是以一種角度直接向下噴射,從而就使得其能夠更加充分進(jìn)行煙氣吸收。盡管從結(jié)構(gòu)和價格上比之前的兩種類型要更好,但是煙氣的分布非常不均勻。第四種就是鼓泡塔,這種類型主要是通過利用石灰石將煙氣壓在下面,但是由于煙氣與漿液融合在一起之后,會產(chǎn)生很多鼓泡,這樣就會有非常好的脫硫效果,并且效率很高,此外,其也有很多缺陷,例如:阻礙壓力比較大,以及結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
對于火力發(fā)電廠來說,在鍋爐生產(chǎn)過程中,除塵技術(shù)具有穩(wěn)定性的特征,并且除塵的效率也比較高,所以除塵技術(shù)在未來的發(fā)展中,其發(fā)展方向主要是采用旋轉(zhuǎn)電極的方式進(jìn)行除塵處理。其中在電場中,旋轉(zhuǎn)電極中的陽極部分主要是采用回轉(zhuǎn)陽極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。倘若灰塵達(dá)到了一定厚度的時候,就需要將灰塵徹底清除干凈,這樣就不會產(chǎn)生第二次煙塵,并且由于這種除塵效果比較好,所以其在排放時候的溶度也有了很大程度的降低。同時,對于火電廠來說,如果粉塵排放的標(biāo)準(zhǔn)比較高,就要對其進(jìn)行增加和設(shè)置濕式靜電除塵器。但是由于煙氣中粉塵顆粒能夠有效的吸附帶電負(fù)離子,這樣就可以利用靜電除塵器將堆積的灰塵進(jìn)行吸附處理。除此之外,與干式電除塵器相比較,濕式電除塵器清理灰塵的效率比較高,可以高達(dá)70%左右。
從目前的現(xiàn)狀來看,在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中,在運用脫硫脫硝與除塵三者相結(jié)合的時候,還存在著很多方面的問題,這樣就嚴(yán)重影響著火電廠企業(yè)未來的發(fā)展。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面來分析,火電廠采用脫硫、脫硝以及除塵涉筆的造價成本比較高,這樣在火電廠的經(jīng)營過程中,就會嚴(yán)重影響運營成本,從而就使得火電廠很長時間不能夠進(jìn)行安裝和運行。與此同時,從脫硫設(shè)備的發(fā)展情況來分析,在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中,由于脫硫設(shè)備的運營陳本接近上千萬,這樣就使得這么高的運營成本與電價不能夠同步,并且老一代的機(jī)組在進(jìn)行脫硫改造的時候,還存在著很多方面的問題,這樣火電廠鍋爐在生產(chǎn)過程中,采用脫硫、脫硝以及除塵設(shè)備就需要很大的場地,并且還需要很合理的電價。但是從目前的情況來看,它們還不能夠有效滿足火電廠的實際需要和要求。針對這樣的情況,就一定要將脫硫、脫硝以及除塵技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,合并為一個整體。
在火電廠中,采用脫硫技術(shù)的時候,可以有效的將煤炭燃燒技術(shù)與鍋爐生產(chǎn)之后的煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,這樣就可以起到一定的節(jié)約作用。與此同時,在進(jìn)行鍋爐低負(fù)荷的時候,倘若溫度達(dá)到了催化劑,并且與催化劑發(fā)生了溫度反應(yīng),這樣就溫度的區(qū)域可以增加設(shè)置脫硝裝置。在采用脫硝技術(shù)進(jìn)行火電廠鍋爐運行的時候,最好是使用液柱與噴淋相結(jié)合的雙塔技術(shù),其中對于前塔,要采用液柱塔,并且清除掉煙氣中大部分的SO2,清除的SO2主要控制在煙氣的70%;隨后就應(yīng)該直接的進(jìn)入逆流噴淋塔中,這樣就可以從根本上脫除剩余下來的SO2,從而就可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),其中最高的脫硫效率可以高達(dá)98.5%左右。對于采用除塵技術(shù)的時候,可以在脫硫之前采用干式旋轉(zhuǎn)電極除塵器,隨后在脫硫之后采用濕式除塵器,此外在煙氣系統(tǒng)中,可以增加熱量來進(jìn)行裝置的回收,從而就可以從根本上提高清除灰塵的效率。
根據(jù)綜上分析,總體來說,從火電廠設(shè)備、技術(shù)以及成本方面來考慮,火電廠在運行的過程中,將脫硫、脫硝以及煙氣除塵進(jìn)行有效結(jié)合,可以采用SCR脫硝的方式,并且主要是采用石灰石或者石膏濕的方法進(jìn)行脫硫處理。與此同時在脫硫裝置之前,可以采用溫度比較低的環(huán)境來進(jìn)行布置,然后在進(jìn)行脫硫裝置之后在增加設(shè)置一個濕式電除塵器,從而就能夠有效滿足人們的要求,也能夠起到保護(hù)環(huán)境的作用。
現(xiàn)階段,人們的生活水平有了很大提升,這樣人們對生活質(zhì)量的具體要求也在不斷增加,這樣就使得火電廠污染問題引起人們各個部門的高度重視。并且國家針對火電廠污染情況制定出了一系列法律法規(guī),從而來對火電廠的環(huán)保意識進(jìn)行制約和監(jiān)督。與此同時,要想從根本上降低煤炭燃燒所造成的污染,就必須要將脫硫、脫硝以及煙氣除塵三種技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,從而才能夠促進(jìn)火電廠進(jìn)一步的發(fā)展和壯大。
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