(霸州中电环保发电有限公司河北廊坊065700)
摘要:近年来,我国对电能的需求越来越大,火电厂建设越来越多。但是火电厂在生产的过程中需要燃烧大量的化石燃料,这会产生大量的烟气,由于这些烟气中含有二氧化硫、氮氧化物等有害酸性气体,如果将这些烟气直接排放到空气中,会造成大气污染,甚至如果排放大量的二氧化硫还会导致酸雨的产生,对人们的生活和身体产生严重的危害,但是如果我们在火电厂生产的过程中使用脱硫脱硝技术就能够减少污染,因此笔者对其进行分析研究,希望通过本文的阐述可以对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝的技术的研究提供一些建议和借鉴。
关键词:火电厂;大气污染物;烟气;脱硫脱硝;技术
引言
对火电厂排放污染物进行脱硫脱硝处理,是目前环境保护的重要手段。烟气脱硫脱硝技术主要包括:烟气脱硫、烟气脱硝、联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝四大技术。联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝又称为脱硫脱硝一体化技术,是国内外学者针对目前现有的脱硫和脱硝技术中存在的不足,而提出的优化技术。一体化技术是将脱硫脱硝技术融合为一套工艺中,具有设备、投资成本低,废物排放量小,同时实现脱硫脱硝的优势,是目前国内外烟气净化技术的研究重点。笔者针对这四种技术的工艺原理和具体应用展开论述,具体如下。
1火电厂排放有毒气体脱硫脱硝技术的发展
火电厂在进行发电的同时,需要将很多煤炭进行燃烧,在此过程中,会有大量有害气体产生,该气体中包含氮氧化物、二氧化硫、废烟尾气等,严重污染大气环境,同时可导致酸雨的形成。为了使我国的生态及大气环境得以保护,所以将国外的脱硫脱硝技术引入国内,在引进该技术以后,很多单位就此技术进行了深入研究,在掌握这项技术的前提下,自发进行拓展开发。目前,国内很多火电厂在进行燃煤发电时,均应用烟气脱硫技术。为了确保脱硫技术能够充分利用,将石灰石-石膏法应用其中,部分火电厂不仅使用了烟气脱硫处理,还使用了其他烟气处理方法:如旋转喷雾半干法、海水脱硫法以及烟气循环流化床法等。我国经济发展步伐越来越快,火电厂的发展规模也越来越大。与此同时,人们的环保意识越来越强,脱硫脱硝技术的发展趋势也愈加强烈,但是,人们对于生活环境的高要求,仅凭脱硫技术,已经不能够满足需要。所以说,我国科研人员将脱硫脱硝技术加以融合,使其实现一体化,从而使火电厂的烟气污染程度降低。
2烟气脱硫技术研究
2.1石灰石-石膏法烟气脱硫技术
石灰石-石膏法烟气脱硫技术的产生是比较早的,在20实际30年代英国就开始使用在火电厂生产中。虽然这种技术的使用能够达到脱硫的目的,但是在实际使用的过程中其发挥的效果不好。随着社会发展,到20世纪中后期的时候,西方发达国家对烟气脱硫技术不断的加大,并在研发的过程中进行大量的试验工作,经过多年来不断的发展进步,石灰石-石膏法烟气脱硫技术不断的得到改进和优化,并逐渐的达到比较完善法程度。该技术主要是利用石灰石浆液来吸收烟气中的SO2,因此相关的成本是比较低的,而且脱硫的效果与之前相比获得较大的提高,除此之外,副产物石膏还可以利用在各个领域,不会出现浪费的情况,具有较大的应用价值。
2.2海水法烟气脱硫技术
海水法烟气脱硫技术指的是利用酸碱中和的原理,使SO2这一酸性气体,与海水这一碱性液体产生化学反应,从而吸收烟气中的SO2。该技术操作简单、原料丰富且成本低廉,是我国大力支持和研发的重要脱硫技术。
2.3烟气脱硝处理技术
烟气脱硝处理技术与脱硫处理技术原理基本相似,该操作过程主要是将烟气中所含的氮氧化物进行脱除或者分离转化,以降低排放烟气所造成的污染。烟气脱硝处理技术的主要程序为氮氧化物的氧化及还原,一般称之为氧化法和还原法。(1)氧化法:通过合适的氧化剂使一氧化碳产生化学变化变为二氧化氮,将其与水相接触后产生硝酸,或是将某类碱性物质与其进行氧化反应,形成固体物质。(2)还原法:将含氮氧化物通过某些强还原性的物质产生化学反应得到氮气,氮气对大气不会造成污染,可直接进行排放。在现实工业处理烟气的应用中,气相反应脱硝法(干法)和液相反应脱硝法(湿法)最为常见。就目前我国的工艺技术来看,气相反应脱硝法的应用范围较为广泛。就该技术来说,可将其分为2个部分,一个为选择性非催化还原法,另一个为选择性催化还原法。以下就选择性催化还原法的相关过程进行分析:1)选择性催化还原法,其脱硝过程中主要反应环境当中应该有适宜的催化剂及温度条件,还原剂应选用烃、氨等物质,通过这些具有较强还原性的物质,将烟气中的有害硝化物转化为对大气没有污染的氮气以及水等。2)选择性催化还原法装置的组成如下:控制系统、反应塔、烟道、喷氨、混氨、储氨等。通过该装置硝化物的脱除率能够达到90%,从而进行有效脱除。当前,烟气脱硝处理技术已经得到非常广泛的应用,与此同时,其脱除率也在不断提高。此外,经过此技术的应用,其能够直接排放入大气中,不会造成环境污染。
2.4烟气循环硫化床脱硫技术
我们所说的烟气循环硫化床脱硫技术产生的时间比较早,在20世纪80年代的时候就被德国应用在火电厂脱硫过程中,由于其主要是一种半干法脱硫技术,脱硫的效果是比较好的,可以达到90%以上,因此被广泛的应用在火电厂生产中。由于我们使用这种技术在火电厂脱硫的过程中,所使用的脱硫剂是石灰粉,并且使用这种技术所占据的空间是比较小的,而且脱硫的流程工作也是比较简单的,甚至是在低钙硫比下也能达到较好的脱硫效果,因此其在我国火电厂中的应用是比较普遍的,也达到了较好的效果。
2.5同时脱硫脱硝技术
①电子束照射法。电子束照射法是利用高能等离子束通过照射反应,使火电厂污染物中的SO2、NOx等气体氧化为HNO3和H2SO4,接着添加NH3,使这两种物质反应生成NH4NO3和(NH4)2SO4。该技术的脱硫率和脱硝率分别可达到90%和80%,且反应生成的物质对环境不产生二次污染,是一种极具发展前景的环保技术。②脉冲电晕脱硫脱硝技术。脉冲电晕脱硫脱硝技术(PPCP)的工作原理与电子束照射法有异曲同工之妙,都是利用活化电子将SO2和NOx氧化为无害物质,但与电子束照射法不同的是,该技术利用高压的脉冲作用产生活化电子。该技术不需要屏蔽辐射,不产生二次污染,但就目前的实验条件来说还无法大规模应用。
结束语
综上所述,根据目前大气污染物的排放情况,能够看出烟气脱硫脱硝技术实施的重要性。就目前而言,脱硫脱硝技术在我国的应用过程中还会遇到很多问题,需要不断发现并进行改善。在研究烟气脱硫脱硝技术的道路中,还需要付诸更多心血,加大研究力度,最大程度上降低烟气对于大气的污染程度,保护良好的生态环境。
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