淺析火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)

陳德良

摘 要：火電廠在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，這些煙氣如果不進(jìn)行系統(tǒng)的處理，會對環(huán)境以及人類的身體健康造成非常大的危害。本文結(jié)合實(shí)際生活中火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)進(jìn)行研究，針對各種方法的工作原理以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行介紹，進(jìn)而提高空氣凈化的效果。

關(guān)鍵詞：火電廠;脫硫脫硝;一體化技術(shù)

1.火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的重要性

在火電廠煙氣中，因?yàn)槿剂先紵潭鹊牟煌瑥亩a(chǎn)生的煙氣組成成分以及含量也不相同?；痣姀S排放的煙氣主要含有二氧化硫、氧化氮等，這些物質(zhì)如果不進(jìn)行系統(tǒng)的處理，就會飄散到空中，污染大氣環(huán)境，進(jìn)而引發(fā)酸雨等自然災(zāi)害。針對排放的煙氣，我國各地區(qū)對其排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了不同的規(guī)定。對于不同情況的煙氣用到的處理方法也不相同，所以在煙氣處理時要根據(jù)二氧化硫、氧化氮的情況選擇合適的凈化技術(shù)。同時火電廠排放的煙氣對人類也會造成非常大的危害，當(dāng)空氣中煙氣的濃度達(dá)到一定數(shù)值后，人類長時間的呼吸會引發(fā)慢性中毒，從而對人類的神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)造成危害?，F(xiàn)階段的火電廠在脫硫脫硝時一般會采用分別處理的方法，這種方法雖然獲得了一定的成果，但是由于設(shè)備龐大、技術(shù)復(fù)雜、成本過高，給火電廠的發(fā)展造成了非常大的影響。根據(jù)這種情況，需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)，研發(fā)新型設(shè)備，改良傳統(tǒng)工藝，優(yōu)化脫硫脫硝技術(shù)，使火電廠能夠運(yùn)用相關(guān)設(shè)備對煙氣進(jìn)行一體化脫硫脫硝，從而在凈化煙氣的基礎(chǔ)下，降低對火電廠發(fā)展的影響。

2.火電廠脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

2.1脫硫技術(shù)的應(yīng)用

我國現(xiàn)在運(yùn)用的脫硫技術(shù)主要有半干法和濕法兩種，其中半干法是在噴霧中添加干燥劑，然后再把吸收液添加到相關(guān)設(shè)備中，再進(jìn)行后續(xù)的脫硫;或者是運(yùn)用其他干燥方法把吸收塔中的物質(zhì)進(jìn)行分離;亦或是把工業(yè)廢氣和S02進(jìn)行融合，從而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫硫的反應(yīng)。濕法脫硫技術(shù)一般是在比較大的鍋爐的生產(chǎn)中運(yùn)用，其包括海水脫硫技術(shù)和雙堿法脫硫技術(shù)，這種方法的工作原理是運(yùn)用某種物質(zhì)在排煙通道尾部對煙氣進(jìn)行處理，保證脫硫劑和脫硫產(chǎn)物都處于潮濕的狀態(tài)，這種方法可以使脫硫率達(dá)到90%以上。

圖1煙氣脫硝技術(shù)流程圖

2.2脫硝技術(shù)的應(yīng)用

火電廠在運(yùn)營過程中會在發(fā)電過程中產(chǎn)出大量的氧化氮，利用脫硝技術(shù)可以對煙氣中的氮氧化物進(jìn)行消除，從而防止其對環(huán)境產(chǎn)生污染和對人類的身體造成損害。在現(xiàn)階段，火電廠運(yùn)用的脫硝技術(shù)主要是半干脫硝法和濕法脫硝法兩種，這兩種方法在工作原理方面有比較大的差異，其中濕法相比于半干法具有成本大的特點(diǎn)。脫硝技術(shù)在火電廠的使用主要是在燃燒前、燃燒中和燃燒后三部分。有些火電廠的工作人員一般都是在燃燒前就開始進(jìn)行脫硝技術(shù)，從而降低其對空氣造成的污染。其脫硝技術(shù)的流程圖可以參考圖1。在運(yùn)用這種方法的時候要保證爐膛內(nèi)的溫度達(dá)到850攝氏度至1250攝氏度，在不加入催化劑的情況下，向爐膛內(nèi)加入氨氣或者是尿素等化學(xué)還原劑，從而使?fàn)t膛中的煙氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫硝的作用。這種方法可以使煙氣脫硝率達(dá)到80%以上，而且還不會在脫硝過程中產(chǎn)生其它有害的污染物，防止出現(xiàn)二次污染的情況。除此以外，這種脫硝技術(shù)的設(shè)備運(yùn)行比較穩(wěn)定，維護(hù)工作也比較方便。

3.火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)常見方法

脫硫脫硝一體化技術(shù)的主要構(gòu)成部分就是物料平衡計算和熱量平衡計算。其中，物料平衡計算就是依據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行工藝設(shè)計、定量計算輸入、輸出和物流的過程，而熱量平衡計算就是找出工藝過程中需要的熱量以及對熱量利用的方法，從而做到降低熱量的消耗，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。在現(xiàn)階段比較常見的脫硫脫硝一體化技術(shù)主要有以下幾種：

3.1SNRB凈化

SNRB凈化工藝是在舊有的脫硫脫硝技術(shù)上，結(jié)合選擇性催化還原技術(shù)，提出了新型的高溫?zé)煔鈨艋夹g(shù)，運(yùn)用高溫布袋除塵器對二氧化硫、氧化氮進(jìn)行一體化消除。在運(yùn)用這一技術(shù)時可以在排放煙氣的通道內(nèi)加入堿性物質(zhì)對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行消除，然后再噴入氨氣，同時在其中懸浮選擇性催化劑，在催化劑的作用下，使煙氣里的氮氧化物和氨氣進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到脫硝的情況。

3.2活性炭法

活性炭主要是由木炭、煤炭以及石油焦等含碳的物質(zhì)經(jīng)過熱解、活化加工制作而成，這種物質(zhì)擁有比較大的表面積以及良好的孔隙結(jié)構(gòu)。運(yùn)用活性炭法進(jìn)行脫硫脫硝主要是利用活性炭的大表面積、優(yōu)秀的孔隙、豐富的表面積團(tuán)等特點(diǎn)，去除火電廠煙氣中的二氧化硫和氧化氮等污染物。當(dāng)煙氣進(jìn)入到一體化設(shè)備時，設(shè)備里的活性炭可以吸收煙氣中的SO2，然后在活性炭的催化作用下使其被氧化成三氧化硫，然后再通過水蒸氣的作用形成了硫酸，從而達(dá)到了脫硫的目的。在處理氧化氮時可以在脫硫脫硝一體化設(shè)備后部加入氨氣，在活性炭的作用下使氧化氮和氨氣形成反應(yīng)，從而到達(dá)消除氧化氮的目的。

3.3高能輻射法

高能輻射法主要分為電子束照射法和脈沖電暈等離子體法，二者主要的區(qū)別在于其在不同的裝置中發(fā)生反應(yīng)。本文結(jié)合實(shí)際情況對二者進(jìn)行簡單的介紹，電子束照射法主要是運(yùn)用粒子加速器把煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行氧化反應(yīng)，從而形成三氧化硫和二氧化氮，溶解到水蒸氣中形成硫酸和硝酸，然后再把處理后的煙氣排放到大氣中;脈沖電暈等離子體法運(yùn)用高壓脈沖設(shè)備進(jìn)行脫硫脫硝，運(yùn)用這些高科技設(shè)備處理煙氣可以很好的凈化煙氣，同時不會產(chǎn)生二次污染。

3.4濕法脫硫

脫硝技術(shù)濕法脫硫脫硝技術(shù)是運(yùn)用氧化性特別強(qiáng)的材料把二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行氧化，從而形成容易溶于水的物質(zhì)，從而達(dá)到吸收脫硫脫硝的目的。一般情況下氧化反應(yīng)都是在氧化塔中進(jìn)行，在吸收酸性物質(zhì)時要在堿性吸收塔中進(jìn)行。通過運(yùn)用現(xiàn)階段的技術(shù)可以使脫硫脫硝在一套設(shè)備中進(jìn)行，其效率可以達(dá)到95%，并且在反應(yīng)過程中不會出現(xiàn)催化劑中毒、失活的現(xiàn)象。同時這種方法的實(shí)用性強(qiáng)，對環(huán)境不會有太高的要求，從而降低了火電廠的造價成本。但是濕法脫硫脫硝技術(shù)中運(yùn)用的氯酸氧化劑價格非常高，且腐蝕性比較強(qiáng)，如果處理不好就會對設(shè)備造成非常大的腐蝕，或者是產(chǎn)生的酸性物質(zhì)造成二次污染。結(jié)合現(xiàn)階段的技術(shù)可以在現(xiàn)有的濕法脫硫脫硝技術(shù)中加入吸收劑，使吸收劑能夠和氧化氮反應(yīng)，在加速氧化氮吸收速度的同時，還可以降低二次污染的影響。

結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠的日常工作中，會排放大量的廢氣，廢氣中的二氧化硫和氮氧化物會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。但是目前我國對于電能的需求越來越高，火電廠作為我國發(fā)電的主體，如果不能對廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行合理的處理，就會對環(huán)境造成很嚴(yán)重的破壞，因此，我們的工作重點(diǎn)是盡量減少廢氣中有害物質(zhì)的排放，盡可能的將這些有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和吸附。必須根據(jù)電廠本身的情況選擇脫硫和脫硝方法，不僅要符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，還必須考慮成本問題，以便同時進(jìn)行保護(hù)環(huán)境和發(fā)電廠的發(fā)展。脫硫脫硝方法不應(yīng)太復(fù)雜，應(yīng)該做到排放物無毒無害，防止排放的廢物破壞環(huán)境。

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