火電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)研究

李子建

摘 要：以往火電廠在脫硫脫硝技術(shù)的使用上，主要是以控制煙氣中的污染物含量為目標(biāo)，盡管在一定程度上已經(jīng)獲得了良好的成效，但是傳統(tǒng)工藝操作比較復(fù)雜，造價成本也比較高，增加了綜合調(diào)控排放更低的難度。為了改善這些問題，煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)得到應(yīng)用，下面便圍繞該技術(shù)在火電廠鍋爐中生產(chǎn)中的運用展開分析。

關(guān)鍵詞：火電廠;鍋爐;煙氣脫硫脫硝;協(xié)同控制

引言

在人們對電力行業(yè)環(huán)保要求不斷上升的情況下，有許多企業(yè)還是沒能科學(xué)合理地通過相關(guān)技術(shù)進(jìn)行煙氣脫離脫硝除塵的工作，在當(dāng)前社會快速發(fā)展的潮流下電廠所排除的廢氣是以往的數(shù)十倍，嚴(yán)重影響了人們的生命健康以及對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)選擇適合的方式開展對燃煤脫硝技術(shù)的研發(fā)工作，為我國社會的健康發(fā)展做貢獻(xiàn)。

1概述

煤炭是一種易燃的礦物成分，是中國工業(yè)生產(chǎn)和正常開采的重要燃料油。在劇烈燃燒的過程中，它將產(chǎn)生更多的氮氧化物。形成三種主要方法：一是快速的氮氧化反應(yīng)。煤中的烴正離子基團(tuán)在高溫環(huán)境中與周圍空氣中的氣態(tài)氮反應(yīng)形成氮氧化過程。二是熱氮氧化過程，它將在煤炭燃燒期間產(chǎn)生大量熱量。促進(jìn)氮氣和氧氣在清潔空氣中產(chǎn)生氮氧化物的不同反應(yīng);三是制造燃料氮氧化物。在劇烈燃燒的過程中，煤在高溫下分解為正離子化合物，然后，在潔凈空氣中與二氧化碳反應(yīng)，逐漸形成氮氧化物過程物質(zhì)。實質(zhì)上是指燃燒高溫?zé)煔獾母鞣N售后技術(shù)。當(dāng)上述三種不同形式的氮氧化反應(yīng)物相互分離時，通過將有害氣體直接轉(zhuǎn)化為液態(tài)物質(zhì)和液態(tài)元素，可以大大減少有害氣體物質(zhì)的逐漸形成。這些技術(shù)的應(yīng)用可以大大減少煤炭中的污染物，從而達(dá)到保護(hù)自身環(huán)境的最終目的。

2煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)原理

煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)在火電廠煙氣脫硫脫硝中應(yīng)用，需要運用到高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝，催化劑層數(shù)按2+1模式布置，初裝2層預(yù)留1層，在設(shè)計工況、處理100%煙氣量、布置2層催化劑條件下每套脫硝裝置脫硝效率均不小于75%，加裝預(yù)留層催化劑，設(shè)計脫硝效率不小于87.5%。脫硝系統(tǒng)還原劑采用液氨，分別設(shè)置氨的稀釋及噴射系統(tǒng)、煙道及反應(yīng)器系統(tǒng)、催化劑蒸汽吹灰系統(tǒng)、催化劑聲波吹灰系統(tǒng)。實現(xiàn)國家環(huán)保要求，排放標(biāo)準(zhǔn)脫硝NOx排放濃度降低到30mg/Nm3以下。

3火電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用

3.1高能輻射化學(xué)法

1）電子束照射法（EBA）

基于陰極發(fā)射并且經(jīng)過電場加速，會直接形成500-800keV的高能電子束，在輻照煙氣時就會有輻射化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)，從而生成HO2、O、OH等自由基，然后與NOx及S0x相互反應(yīng)，生成硝酸和硫酸，在通入氨氣的情況下會有NH4NO3和（NH4）2SO4等副產(chǎn)品的產(chǎn)生。

這一種方法屬于干法處理，其優(yōu)點在于不會有廢水廢渣的產(chǎn)生，并且能同時脫硫脫硝，達(dá)到90%脫硫以及80%脫硝。其系統(tǒng)操作簡單方便，過程也非常容易控制，對于含硫量的實際變化也擁有較好的負(fù)荷跟蹤性和適應(yīng)性，脫硫技術(shù)消耗的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的方法，但是耗電量偏高。

2）脈沖電暈等離子體法（PPCP）

PPCP屬于電暈放電產(chǎn)生的高能電子，其主要是利用電暈和高壓電源反應(yīng)器組合，在電暈和電暈反應(yīng)器電極氣隙之間出現(xiàn)的電暈等離子體，可以利用氧化鋁去除SO2和NOx。對于PPCP方式的利用，其優(yōu)勢在于滿足除塵的要求。通過大量的研究表明，煙氣之中的粉塵可以提升PPCP的脫硫脫硝效率，并且其成本也明顯低于EBA，最終成為具有較強吸引力的煙氣治理方法。

3.2金屬氧化物脫硫脫硝技術(shù)

金屬氧化物脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用原理，主要是通過載體中的金屬氧化物、煙氣內(nèi)部S02、O2反應(yīng)形成硫酸鹽，硫酸鹽可以當(dāng)作NH3選擇性催化劑，用于氮氧化物與氮氣的還原，達(dá)到脫硫脫硝的目的。金屬硫酸鹽、甲烷在還原反應(yīng)下，會形成單質(zhì)金屬、金屬硫化物，火電廠鍋爐運行產(chǎn)生的煙氣當(dāng)中，利用氧化作用生成金屬氧化物，實現(xiàn)脫硫脫硝協(xié)同控制。金屬氧化物脫硫脫硝技術(shù)包含諸多工藝，其中CuO工藝的應(yīng)用最為普遍，該工藝常見的載體有SiO2、Al2O3與活性焦，S02脫除率超過90%，NOx脫除率可達(dá)75%～90%。

3.3固體吸附/再生法

（1）碳質(zhì)物料。根據(jù)吸附材料的不同，可以分為采用活性炭吸附法，活性炭吸附的吸附過程有兩方面：吸附塔和可再生塔。附著細(xì)胞活性炭的唯一方法是黏附塔。吸附塔分為用于脫硝的上層和用于脫硫的下層。此外，活性炭來回移動，煙霧在中間快速流動，并且方向垂直。高（在低溫環(huán)境下為80%）;從深蹲初期排出的煙霧不需要內(nèi)部加熱;沒有二次污染的影響;attached附有很多材料，可能會引起輕微中毒;可以從廢氣中除去HF、HCl、砷和汞，鈶可以進(jìn)行除塵的工作，planning規(guī)劃建設(shè)成本不高、流動資金使用不多、占地面積過大。日本的Mochida明確提出使用活性炭吸附長纖維通過脫硫器除去氮，通過該方法制得的吸附劑已得到改進(jìn)，煙氣脫硫反硝化的效率和質(zhì)量為90%。

（2）NO×SO。在美國，使用該技術(shù)的裝置在1980年開始通過吸收和滅活氟化鋁來探索鍋爐煙道氣和反硝化的過程。黏合劑使用r-鎳鐵作為重要的載體，并且重要的載體使用堿或。噴涂并涂抹堿性成分和鹽的混合物，然后繼續(xù)加熱浸泡的黏合劑并過度干燥以去除多余的水，吸附劑達(dá)到飽和后即可再生。該過程是用飽和度的黏合劑將加熱元件以約600升的溫度重新加熱到加熱元件的內(nèi)部，以釋放NOx，然后，將NOx連續(xù)發(fā)送到蒸汽鍋爐的燃燒室。NOx的濃度比在燃燒器中產(chǎn)生穩(wěn)定的物理平衡，因此只能生成過程N2，并且可以將用于減少實際情況的氣體添加到再生器中，會產(chǎn)生較高質(zhì)量濃度的SO2和H2S混合物。

3.4布袋除塵器

袋式集塵器是一種高效除塵裝置，它使用過濾器組件（濾袋）將灰塵中的有害物質(zhì)中的固體，細(xì)小液體顆?；驓怏w分離和捕集。

過濾袋是其主要組成部分，由過濾材料制成袋狀。金屬骨架固定在集塵器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，纖維材料是過濾材料和材料的基礎(chǔ)。就新型袋式集塵器而言，過濾器的次要功能是長纖維層，而長纖維層實際上具有較大的孔徑，并且集塵器和效率不高。隨著過濾過程的增加，一些大的灰塵顆粒被阻塞在過濾材料的體表上，形成一個小的顆粒層（在灰氧氣流開始時），并且過濾袋表面的孔徑變小了，它可以阻擋更多的小顆粒。

此時，主過濾器是灰塵噴射室，因此，多孔結(jié)構(gòu)的直徑增大，因此，靜電除塵器和一次集塵器的效率降低。因為，袋式旋風(fēng)除塵器的高除塵和效率的主要原因是通過在過濾材料的外表面上形成灰塵層。過濾材料僅在促進(jìn)系統(tǒng)形成一層灰塵顆粒和支撐大量灰塵的框架方面起作用。

結(jié)語

綜上所述，火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中形成煙氣，為了達(dá)到更低的避免煙氣中有害物質(zhì)導(dǎo)致環(huán)境污染，需要采用脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)，通過脫硫脫硝處理提高鍋爐的運行效率，減少火電廠有害物質(zhì)的形成，推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作的深入進(jìn)行，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠技術(shù)創(chuàng)新與改革。

參考文獻(xiàn)

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