火力發(fā)電廠脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用分析

顧文林

摘 要 近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，人們對于環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識也越來越深刻。與此同時，低碳環(huán)保理念的提出，也使得火力發(fā)電廠在煙氣脫硫脫硝技術(shù)的實(shí)施力度不斷加大，這是走可持續(xù)發(fā)展道路的重要前提。目前我國的發(fā)電廠脫硫脫硝技術(shù)仍處于發(fā)展階段，未來還有很長的一段路要走。為此，本篇文章針對火力發(fā)電廠脫硫脫硝技術(shù)展開討論分析，對相關(guān)的工藝技術(shù)加以解釋，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞 火力發(fā)電廠;脫硫脫硝技術(shù);應(yīng)用

引言

火力發(fā)電是諸多發(fā)電方式中相對常見同時也是使用量較大的一種。利用火力完成發(fā)電工作，需要應(yīng)用到大量的煤炭資源，但是在對煤炭進(jìn)行燃燒時，往往會產(chǎn)生以二氧化硫?yàn)榇淼目諝馕廴疚?，進(jìn)而對人們的身體和環(huán)境產(chǎn)生不利影響?；诖耍雠_了一系列相關(guān)政策，要求各火力發(fā)電廠，在對燃煤機(jī)組進(jìn)行新建的同時，對脫硫脫硝技術(shù)以及設(shè)施進(jìn)行完善，保證節(jié)能減排工作在電力行業(yè)的順利進(jìn)行。因此，本文所討論內(nèi)容具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1發(fā)電廠脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國主要應(yīng)用的脫硫脫硝技術(shù)大部分來自于國外，這些技術(shù)的發(fā)展相對來說還是比較成熟的，在我國，約有30多個環(huán)保企業(yè)先后引進(jìn)了日本、德國、美國、挪威、意大利等國家的煙氣脫硫脫硝技術(shù)。通過引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)，部分實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)已經(jīng)開始對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究分析，研發(fā)自己的脫硫脫硝技術(shù)，在中國市場上提高了自身的核心競爭力。眾所周知，發(fā)電廠的脫硫脫硝工程是十分復(fù)雜的，屬于一項系統(tǒng)性的工程，其配套設(shè)備的種類很多，現(xiàn)今除600MW及以上機(jī)組配套的大型除霧器、脫硫噴嘴、煙氣擋板部分泵等以外，其他設(shè)備都可以通過國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)，這就有效帶動了國內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)，從而建成了一個新的產(chǎn)業(yè)鏈[1]。

2脫硫技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

2.1 石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)主要是應(yīng)用碳酸鈣和氫氧化鈣的漿液進(jìn)行脫硫，這種方式能夠有效脫除煙氣中的二氧化硫，而且具有非常好的穩(wěn)定性，不但能夠提高工作效率，還節(jié)約了成本的投入，因此石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)被廣泛應(yīng)用在火力發(fā)電廠的脫硫工作中。在這種脫硫工藝中，首先煙氣在噴淋塔中與堿性的吸收液發(fā)生反應(yīng)，即漿液中的碳酸鈣和氫氧化鈣溶液與煙氣中的二氧化硫發(fā)生中和反應(yīng)，生成亞硫酸鈣，然后再經(jīng)過一系列的氧化反應(yīng)，最終生成石膏，這種脫硫技術(shù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，也沒有其他污染氣體產(chǎn)生，能夠最大限度地降低對環(huán)境的污染，但這種技術(shù)的耗水量較大，系統(tǒng)也比較復(fù)雜。

2.2 活性炭纖維脫硫技術(shù)

活性炭在吸附方面具有的優(yōu)勢是眾所周知的，因此，如果火力發(fā)電廠在發(fā)電過程中產(chǎn)生的煙氣包含水蒸氣和氧氣，那么，在利用活性炭對SO2進(jìn)行吸附的過程，不僅僅發(fā)生物理變化，還存在化學(xué)變化。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要是因?yàn)榛钚蕴烤哂写呋饔茫虼?，在吸附二氧化硫的過程中，二氧化硫會與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成三氧化硫，待三氧化硫與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)后，便會生產(chǎn)大量的H2SO4，活性炭具有的吸附量自然會隨之增加。通過對活性炭纖維催化劑的構(gòu)成進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該催化劑在正常情況下，是通過對有機(jī)碳纖維進(jìn)行炭化和活化所生成的，利用活性炭纖維法在火力發(fā)電廠內(nèi)開展相應(yīng)的脫硫工作，脫硫效率能夠達(dá)到95%或更高，單位脫硫劑所具有的脫硫能力與活性炭脫硫相比也要更高。在對煙氣進(jìn)行脫硫的過程中，與上文所提及的石灰石-石膏濕法技術(shù)相同，活性炭纖維脫硫技術(shù)也十分受到設(shè)計人員的重視。與其他常見的脫硫技術(shù)而言，該項技術(shù)具有的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在操作便捷、效率較高這兩個方面。但該項技術(shù)存在投資大，運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)[2]。

3脫硝技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

3.1 干法脫硝技術(shù)

干法脫硝技術(shù)就是通過選擇氣態(tài)反應(yīng)劑，將煙氣中的氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?，從而?shí)現(xiàn)對火力發(fā)電廠產(chǎn)生煙氣的脫硝工作。在應(yīng)用干法脫硝技術(shù)的過程中，主要發(fā)生催化還原反應(yīng)，除此之外，還可以應(yīng)用氧化銅實(shí)現(xiàn)脫硝的目的。隨著脫硝技術(shù)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電廠逐漸所使用的脫硝方法逐漸多樣化，但干法脫硝技術(shù)仍然是應(yīng)用最多的脫硝技術(shù)。

3.2 濕法脫硝技術(shù)

應(yīng)用濕法脫硝技術(shù)對火力發(fā)電廠所產(chǎn)生煙氣進(jìn)行脫硝，首先應(yīng)當(dāng)通過化學(xué)反應(yīng)將一氧化氮向二氧化氮進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后再通過加入水或其他具有吸收能力的物質(zhì)的方式，完成脫硝的工作。利用該項技術(shù)開展煙氣脫硝工作時，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意脫硝的局部反應(yīng)。通過對脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，在復(fù)雜程度方面，脫硫技術(shù)較脫硝技術(shù)而言較為簡單，也就是說，脫硝技術(shù)具有明顯的特殊性，因此，無論是在實(shí)驗(yàn)研究還是在實(shí)際應(yīng)用過程中，設(shè)計人員都應(yīng)當(dāng)對這一點(diǎn)內(nèi)容引起重視，切忌將脫硫技術(shù)向脫硝技術(shù)進(jìn)行移植的情況發(fā)生[3]。

4同時脫硫脫硝技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在世界各國較為常見的同時脫硫脫硝技術(shù)包括電暈放電法，光催化氧化法，電子束照射法等。其中，最被人們看好的技術(shù)為電子束照射法，作為諸多煙氣凈化技術(shù)中的一項，電子束照射法的實(shí)質(zhì)，是將以氮氧化合物、二氧化硫?yàn)榇淼臍鈶B(tài)污染物置于能等較高的離子束下，通過氧化反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸和硝酸，再與煙氣中所包含氨氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成白色顆粒、無色結(jié)晶以及硝酸銨。需要引起注意的是，該項技術(shù)存在諸多尚未完善的地方，例如對副產(chǎn)品進(jìn)行搜集的難度較大，加速器耗能大，氨氣泄露以及設(shè)備不具備應(yīng)有的可靠性等，與此同時，該項技術(shù)具有的優(yōu)勢也十分明顯，利用該項技術(shù)完成脫硫脫硝工作，不僅不會產(chǎn)生大量污染物，高達(dá)90%的脫硫率和80%的托效率，也證明了該項技術(shù)存在的必要性。

5結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，作為火力發(fā)電廠來說，必須要提高對煙氣排放治理的重視，制定科學(xué)合理的管控方案，采取有效的脫硫脫硝技術(shù)，減少煙氣排放對大氣的污染，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境污染進(jìn)行有效控制的目標(biāo)，不斷提高火力發(fā)電廠煙氣治理的水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 霍慶東.電廠煙氣脫硫脫硝控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2018，（50）：46-47.

[2] 張忱，于學(xué)濤.火力發(fā)電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)研究[J].環(huán)球市場，2017，（24）：68.

[3] 莊思珍.研究分析火力發(fā)電廠煙氣脫硫脫硝的一體化技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（18）：1229.