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湖南火電廠脫硝技術(shù)及脫硫脫硝發(fā)展的淺述

作者: 發(fā)布時間:2019-09-02 15:17:18點擊:15036

  近年來,人們的生活水平在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展和進步的影響下而不斷提升,同時對各種能源量也提出了更高的要求,火電廠作為區(qū)域電力主要供應場所,要能夠選擇正確的發(fā)展方式。但是,因為化石燃料這種能源較為重要,所以,實際生產(chǎn)時會有較多的廢氣產(chǎn)生,很多都會危害到人類的健康和自然環(huán)境。所以,將脫硫脫硝工作做好顯得較為重要。


  1、脫硝技術(shù)及應用


  1.1、脫硝技術(shù)的應用

  在煤炭脫硝過程中,可以在其燃燒的3個階段進行氮氧化物(NOx)的處理,根據(jù)脫硝效果及脫硝成本等因素的影響,在火電廠主要使用的脫硝技術(shù)為煙氣脫硝,此過程主要應用在煤炭燃燒中及燃燒后。在燃燒的過程中利用低氮氧化物燃燒技術(shù)使爐內(nèi)空氣溫度處于一個相對較低的溫度,并降低爐內(nèi)的空氣系數(shù),通過煙氣循環(huán)的原理來減少NOx的生成。而在煤炭燃燒之后需要利用脫硝技術(shù)對煙氣中NOx的進行脫氮處理,在煙氣脫硝技術(shù)發(fā)展中主要是利用催化還原技術(shù)來分解煙氣中的氮氧化物,而如何進行具有選擇性的氮氧化物催化還原是目前在脫硝技術(shù)重點關(guān)注的部分。


  1.2、脫硝技術(shù)的分類

 ?。?)低NOx燃燒技術(shù)。低NOx燃燒技術(shù)是通過將燃燒條件和方式進行改變來限定NOx產(chǎn)生以及降低燃料中N向NOx的轉(zhuǎn)化率。改變?nèi)紵龡l件的方法有3種,可降低空氣比、縮短空氣預熱、減少燃燒室熱負荷,來限定NOx的生成。改變?nèi)紵绞降姆椒ㄒ舶?種,即低NOx燃燒器、二段燃燒法以及煙氣再循環(huán)法,減少低NOx的生成。(2)煙氣脫硝技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)可分為濕法脫硝和干法脫硝,目前主要使用的技術(shù)有氣相反應法、液體吸收法、吸附法、液膜法等。


  2、國內(nèi)外脫硝技術(shù)的應用

  目前SCR是發(fā)達主要使用的脫硝技術(shù),這種技術(shù)可以對煙氣中的NOx進行有效的脫氮處理,同時這種技術(shù)在使用中由于催化劑活性較短及技術(shù)應用等因素使其成本較高,不過SCR仍然是現(xiàn)今最成熟的脫硝技術(shù)。


  2.1、國外脫硝技術(shù)應用

  以美國為例,國內(nèi)發(fā)電所用能源依舊以煤炭為主,氮氧化物的排放量居高不下,根據(jù)美國使用的燃燒設(shè)備及燃燒技術(shù)來看,其通過低公害燃燒及三段燃燒技術(shù)來減少NOx的含量,并應用SCR對煙氣進行脫氮,利用氨作為選擇催化還原劑,在還原氮氧化物后不會產(chǎn)生其他化學反應生成其他化合物,是一種高效、簡便、成熟的煙氣脫硝技術(shù)。


  2.2、我國脫硝技術(shù)應用

  我國在脫硝技術(shù)領(lǐng)域的研究上起步較晚,現(xiàn)今并沒有形成特別完善的脫硝技術(shù),并且在煙氣脫硝中需要使用的技術(shù)難度較大,并且成本較高,受多方面條件的制約我國脫硝技術(shù)仍需要進一步的完善。目前我國主脫硝技術(shù)主要應用SCR,根據(jù)環(huán)境發(fā)展的理念,脫硝技術(shù)雖然成本較高,但相關(guān)機構(gòu)及環(huán)保組織依舊將其作為重點科研項目。


  3、脫硫脫硝技術(shù)應用及發(fā)展趨勢

  在原有的脫硫脫硝技術(shù)中,因兩種技術(shù)無法聯(lián)用,因此需要在鍋爐房內(nèi)裝置兩種處理煙氣用的設(shè)施,因此成本及占地成了煙氣處理中不可忽視的缺點,而兩種技術(shù)一體化則彌補了這部分存在的不足。在技術(shù)一體化中可以分為技術(shù)聯(lián)合使用及同時使用兩種,對于兩種技術(shù)的使用研究成果較多,以下主要選取具有代表性及針對性的幾種技術(shù)進行介紹。


  3.1、聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)和應用

 ?。?)SNOX技術(shù)。在現(xiàn)今市場中這種技術(shù)覆蓋范圍較為廣泛,因其在脫硫脫硝過程不會受鍋爐型號及使用特點的影響,并且非常高的脫硫、脫硝率使其成為非常受歡迎的一種技術(shù),同時,其設(shè)備運行及技術(shù)使用中只需要氨氣,技術(shù)使用效果較為穩(wěn)定,除去前期購買設(shè)備、能源消耗、設(shè)備儲運等產(chǎn)生的成本等因素,是使用效率較高的一種技術(shù)。(2)煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)。利用氨氣將NOx轉(zhuǎn)化為N2和水,煙氣經(jīng)脫硝、除塵后脫硫,與石灰結(jié)合轉(zhuǎn)化為石膏,經(jīng)過分離得到的粉煤灰混合還能夠綜合利用。此技術(shù)的脫硫脫硝率高,有效的解決了二次污染問題。


  3.2、同時脫硫脫硝技術(shù)和應用

 ?。?)干式同時脫硫脫硝工藝。種,電子束照射法,此種方法是我國火電廠中主要使用的同時脫硫脫硝工藝技術(shù),其操作簡單、方便,不會產(chǎn)生多余的廢棄物,較為安全;第二種,NOx/SO技術(shù),該技術(shù)是一種再生技術(shù),對煙氣中的SO2的凈化率可達到90%以上,不過此項技術(shù)需要大量的吸附劑,而且設(shè)備的成本、消耗相對較大;第三種,活性炭脫硫脫氮法,其主要是應用活性炭的吸附能力來進行脫硫脫硝處理,其使用非常穩(wěn)定且效率較高,并且活性炭可以進行回收利用。(2)濕式同時脫硫脫硝工藝。種,氯酸氧化工藝,其包括氧化吸收塔和堿式吸收塔兩部分,其脫氮率可以高達95%以上,目前此種工藝處于研發(fā)階段;第二種,濕式配合吸收工藝,采用濕式洗滌系統(tǒng)聯(lián)合脫硫工藝,可以脫除60%以上的NOx和90%的SO2,目前此種工藝在研發(fā)的過程中存在的能源損耗造成的成本過高影響此種工藝的研發(fā)及普及,因此還需進一步研究鏊合物的再生使用。


  綜上所述,火電廠在運行的過程中需要依據(jù)生產(chǎn)需要及生產(chǎn)條件來選擇適當?shù)拿撓跫夹g(shù),這種技術(shù)的應用在處理氮氧化物上有一定的成效,同時在上文中也表明了通過脫硫脫硝一體化技術(shù)可以對煤炭煙氣中產(chǎn)生的NOx更好提取及處理。我國在脫硫脫硝聯(lián)用及一體化上的研究較多,技術(shù)一體化在使用效率、成本等方面要優(yōu)于分類進行處理的技術(shù),從此角度來看,其有良好市場價值及推廣意義,值得深入研發(fā)。


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