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摘要:在如今低碳經濟下,電廠為了實現經濟與環境的協調發展,就要使用針對性的措施對煙塵造成的污染進行治理。分析研究了低碳經濟環境下的燃煤電廠脫硫脫硝除塵技術。
關鍵詞:低碳經濟環境;燃煤電廠;脫硫脫硝除塵
引言
隨著工業的發展和人們生活水平的不斷提高,化石燃料導致的污染問題也逐漸呈現出來,并且越來越嚴重。電廠鍋爐排放的煙氣中有氮氧化物、SO2,這些物質的大量排放會導致酸雨及光化學煙霧,嚴重破壞了生態環境,并且對社會經濟造成了嚴重的損失。要想解決能源與環保的問題,首先就要控制燃煤中碳氧化物(碳和碳的氧化物,燃煤過程中釋放的廢氣)及SO2的排放。因此,本文就以低碳經濟為基礎,研究脫硫脫硝除塵技術在燃煤電廠中的應用。
1燃煤電廠中的脫硫技術
以煤炭在燃燒過程中的狀態為基礎,燃煤電廠中的脫硫技術可以分為燃燒前、燃燒中及燃燒后的煙塵脫硫。燃燒前的脫硫技術針對的是煤炭中的礦物硫,使用物理性脫硫,通過礦物硫的磁性,降低煤炭中的硫含量。燃燒過程中的脫硫技術也可以稱為爐內脫硫,其主要以化學反應為基礎實現脫硫。在鍋爐中的煤炭燃燒到一定高溫的時候,加入碳酸類的化學物固硫劑等,這個時候在鍋爐煤炭燃燒過程中就會和硫化物產生化學反應,以此形成固體硫酸鹽,之后和爐內的殘渣一起排出。燃燒后的脫硫技術主要分為三種:分別為干法、濕法及半濕法。干法指的是通過石灰石/石灰-石膏脫硫系統,在煙氣到達換熱器時候的溫度為120℃,之后到達脫硫反應室中與25%左右的石灰粉漿料發生煙硫酸鈣生成反應,最后被氧化為硫酸鈣。一般使用的硫酸鈣的脫硫效率為85%左右,其適用于中等偏低的SO2濃度煙氣脫硫過程中;脫硫劑為氫氧化鈉,脫硫效率在96%左右,其適用于高度SO2濃度的煙氣脫硫過程中。一般濕法是通過天然海水中的可溶鹽及堿與SO2相互融合,但是這種方法會產生二次污染。半干法指的是使用石灰漿將其中的SO2進行吸收,其脫硫效果為85%左右[1]。
2燃煤電廠中的脫硝技術
脫硝技術與脫硫技術是同時進行的,與脫硫技術相同,其也分為三個階段。煤炭燃燒前的脫硫脫硝技術是在選煤過程中實現的,所以本節重點研究燃燒中及燃燒后的脫硝技術。通過控制煤炭在燃燒過程中的燃燒條件和方式,能夠避免或者降低氮元素轉化為氮化物的機率,在調整反應物和燃燒溫度的時候,可以防止生成氮化物。比如控制氧氣濃度能夠降低燃燒的溫度,但是燃燒的方式和條件發生了改變,那么煤炭燃燒的效率也就會進一步的降低,所以就要循環地進行燃燒,一般循環比為10%~20%左右。煤燃燒后的煙塵脫硫技術主要分為三種:分別為脈沖電暈等離子化學處理、電子束處理及活性炭處理。脈沖電暈等離子化學處理主要是通過高壓脈沖中的電暈閃射流促進煙塵中的氣體和電子的相互碰撞,以此使SO2轉化為硫酸,NO2轉化為硝酸,轉化完成之后再與氨相互融合,形成硝酸銨及硫酸銨;電子束處理主要是通過將電子束裝置放在布袋除塵器和石灰噴霧干燥器之間,在低溫煙霧到達反應室的時候,能夠通過電子束將SO2轉化為硫酸,將NO2轉化為硝酸,最后與氨相互融合,形成硫酸銨和硝酸銨;活性炭處理主要是通過炭自身的吸附能力,以此吸收煙塵中的氮化物[2]。
3燃煤電廠中的除塵技術
電廠鍋爐在燃煤過程中排放出來的煙塵對環境造成嚴重的污染,影響著人們的身體健康,所以就要使用科學有效的方式對其進行治理,使用長遠且全面的眼光正確對待煙氣的排放。在煙塵治理過程中要做好防護措施,科學合理地使用及分配資源,從而降低其對環境的污染,提高生態環境的質量,使生態資源能夠健康地持續發展。煙塵治理的技術主要分為以下幾方面:1)研發全新的綠色能源。要想從根本解決燃煤電廠的污染問題,就要積極研發全新的綠色能源,從尋找綠色能源到研發實現的整個過程是非常漫長的,需要不斷地實踐和探索。在此過程中要我們能做的就是解決能源,避免能源產生不必要的損耗,從而提高能源的使用效率。并且還要控制電廠煙氣的排放量,避免污染的惡化,使經濟發展與生態環境和諧發展。2)使用除塵設備。在治理燃煤電廠煙氣的過程中,最有效且最直接的方法就是使用除塵設備。現在一般使用的除塵設備包括旋轉式、靜電式、機械式及布袋式等。靜電式除塵器的最佳工作環境是在高溫高壓中,一般為90%~99.6%左右,能夠捕捉到6μm的粉塵。目前我國使用的靜電除塵級別為3級~5級,具有較高的除塵效果。機械式除塵器的工作原理是使用粉塵離心慣例的差異將其沉淀,從而實現除塵的效果。此技術的除塵優點是其需要的成本較低,缺點是其除塵的力度在5~10μm以上。機械式除塵器目前被應用到氣體預處理環節中。燃煤電廠要對煙氣的危害進行全面地了解,增強技術的投入,使用全新的除塵技術,通過科學的方式有效解決燃煤電廠的燃氣污染現象,從而實現能源的循環使用,并且解決目前環境污染嚴重的問題,保證人們的身體健康。
4結語
燃煤電廠脫硫脫硝技術涉及到多種領域,為了能夠有效降低電廠在煤炭燃燒過程中所排放氣體對空氣和大氣的污染,首先就要完善燃燒技術,之后加強對排放煙氣中物體的凈化。目前,脫硫脫硝除塵技術是控制燃煤煙氣中SO2及碳氧化物的有效途徑。但是,雖然這項技術具有多種優點,但是還并不是完美的。所以,要創新完善脫硫脫硝除塵技術及設備,研發出經濟有效的除塵技術,從而保證生態環境與社會經濟的協調發展,是目前相關研究人員的重點研究對象。
參考文獻:
[1]吳寧.低碳經濟中的燃煤電廠脫硫脫硝除塵工藝發展[J].資源節約與環保,2015(12):20.
[2]孫建華,趙可心,張兆勇.燃煤電廠的除塵、脫硫、脫硝技術[J].中國石油和化工標準與質量,2012(3):37.
作者:殷國慶,谷志國 單位:江蘇方天電力技術有限公司