大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)有日益苛刻的趨勢,給火電廠煙氣處理技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn),通過簡要分析,提出了煙氣脫硝、脫硫、除塵工藝的新技術(shù)路線,對大型電廠的設(shè)計有顯著的借鑒意義。當(dāng)今社會生態(tài)環(huán)境日趨惡化,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),將節(jié)能減排落實到工作中是必然的。而大型火電廠的鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)可以降低污染物的排放量。該技術(shù)是我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志,不僅處理技術(shù)較為*,對系統(tǒng)的優(yōu)化功能更是傳統(tǒng)技術(shù)*的,可以解決以往處理技術(shù)對設(shè)備的高腐蝕性問題。
1 脫硝技術(shù)的發(fā)展過程
脫硝技術(shù)從技術(shù)途徑上可分為低氮燃燒技術(shù)和SCR煙氣脫硝技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)主要是采用復(fù)合式的空氣分級低NOx燃燒技術(shù),SOFA風(fēng)的比例從25%提高到35%,該燃燒技術(shù)在獲得較高的燃燒效率、確保煤粉安全穩(wěn)定燃燒的同時能有效降低NOx的排放,緩解爐后脫硝的壓力。
1.1 SCR的煙氣脫硝
SCR的煙氣脫硝是指在煙氣內(nèi)部投入化學(xué)劑,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后會產(chǎn)生相應(yīng)的氣體以及水分。在進(jìn)行催化后,溫度可以上升空間較大,zui高可以達(dá)到400℃,如此高溫可以與鍋爐與預(yù)熱器設(shè)備之間的溫度相比擬,這種技術(shù)的脫硝水平已經(jīng)達(dá)到成功率的一半以上。
1.2 SNCR的煙氣脫硝原理
SNCR的脫硝技術(shù)對溫度具有一定的要求,在進(jìn)行處理使需要將還原劑導(dǎo)入鍋爐內(nèi)部溫度較高的位置,一旦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就會隨之產(chǎn)生氣體,并與煙氣物質(zhì)進(jìn)行混合,zui終形成氮氣,這種技術(shù)需要依賴鍋爐進(jìn)行反應(yīng),并完成氣體的消耗。但是這種技術(shù)的處理水平并不高,也不能達(dá)到處理技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)可靠數(shù)據(jù)的研究不難發(fā)現(xiàn),以尿素做化學(xué)反應(yīng)劑由于其結(jié)構(gòu)組成特點,在進(jìn)行脫硝處理時,會釋放大量的二氧化碳,而該氣體可以直接影響空氣質(zhì)量,使大氣污染程度加劇。
1.3 SNCR與SCR的結(jié)合煙氣脫硝原理
這種技術(shù)是對SNCR與SCR兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,彌補兩者之間存在的不足并使其功效的發(fā)揮可以達(dá)到預(yù)期效果,并且穩(wěn)定性高,但是將兩者進(jìn)行結(jié)合后的SCR的脫硝效率不能過高。由于該技術(shù)是融合性技術(shù),因此對技術(shù)的應(yīng)用性也就提出了更高的要求,并且在進(jìn)行技術(shù)處理時,需要控制雙面反應(yīng),在運行時難免會呈現(xiàn)出較為難以掌控、復(fù)雜的一面,所以在目前我國的脫硝技術(shù)中對此技術(shù)的應(yīng)用仍舊處于探索階段,對技術(shù)的應(yīng)用頻率普遍不高。
2 脫硫技術(shù)
2.1 填料塔的脫硫原理
在利用填料塔進(jìn)行脫硫處理時,需要在塔內(nèi)填充質(zhì)地較硬的固體材料,使液體漿能夠在材料表面完成流動,在煙氣與漿液發(fā)生直接接觸后就會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),脫硫也就隨之完成。填料塔的脫硫操作簡單,結(jié)構(gòu)相對沒那么復(fù)雜,但是抗壓能力卻極弱,在進(jìn)行填充時常會發(fā)生不暢通問題,所以這種脫硫技術(shù)通常不會被過多的使用。
2.2 液柱塔的脫硫原理
液柱塔可以不用進(jìn)行材料填充,該塔的技術(shù)方法是由氣體帶動煙氣完成脫硫作業(yè)。液柱是由液體的上下噴射而形成的,煙氣可以從塔的兩端達(dá)到作用塔,一旦煙氣與液體進(jìn)行接觸并發(fā)生反應(yīng)時,就可以完成能量的傳遞,使二氧化硫被充分吸收,這種方法在進(jìn)行脫硫時不會發(fā)生堵塞問題,運行效率相對較高,但是煙氣在流轉(zhuǎn)過程中卻會受到一定損失。
2.3 噴淋吸收塔的脫硫原理
噴淋吸收塔由于其技術(shù)特點,被廣泛的應(yīng)用于脫硫處理中。煙氣的流轉(zhuǎn)方式是從下開始,逐漸向上對漿液進(jìn)行吸收,zui后由塔頂完成噴射,一般會呈現(xiàn)出垂直或者向下的形態(tài),噴淋塔內(nèi)部的煙氣與漿液的直接接觸程度會直接影響噴淋的成分含量。噴淋吸收塔的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)較為簡易,因此其成本投入也就相對較少,脫硫完成質(zhì)量較高,缺點則是內(nèi)部煙氣常會聚堆分布,不易于分散。
2.4 鼓泡塔的脫硫原理
鼓泡塔通過噴射管將煙氣鼓入石灰石漿液面以下的部分,讓煙氣被漿液充分洗浴后鼓泡冒出,因此得名。該技術(shù)主要特點是脫硫效率高,煤種適應(yīng)性好,除塵效果好,煙氣流量分配均勻,缺點是阻力較大,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
在目前我國的高硫煤的排放要求具有一定的標(biāo)準(zhǔn),因此必須將技術(shù)進(jìn)行融合,也就是運用雙向脫硫方式,將需要應(yīng)用的吸收塔內(nèi)獨立安放噴淋層,煙氣可以在塔中進(jìn)行部分脫硫,并將脫離的二氧化硫與另外的污染物進(jìn)行二次吸收。將兩種塔進(jìn)行合并運用可以加大脫硫效率,使脫硫處理能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),并將排放質(zhì)量控制在一定范圍內(nèi),但是這種合并處理通常會占用較大區(qū)域,并且形成的技術(shù)系統(tǒng)難以把控,操作起來具有一定的復(fù)雜性。我國在*的實踐中,將液柱塔與噴淋塔進(jìn)行自主結(jié)合。在進(jìn)行脫硫處理時,首先需要經(jīng)過液柱塔對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行大范圍的吸收,而后再進(jìn)入噴淋塔對剩余的二氧化硫再次脫離,直到符合排放標(biāo)準(zhǔn)為止,這種結(jié)合型的脫硫技術(shù)基本可以達(dá)到*脫離點,而串聯(lián)吸收塔的成本投入及運行難度相對之下比較大,而脫硫結(jié)果卻基本*,但是后者卻更易掌控,資金投入也比較少,因此在目前的脫硫中大多采用液柱塔與噴淋塔雙向結(jié)合的處理技術(shù)。
3 煙氣除塵技術(shù)
3.1 電除塵技術(shù)
影響電除塵效率的因素大體上可分為三類:工況條件:燃煤特性(成分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰熔特性等),飛灰性質(zhì)(成分、力度、密度、比電阻、粘附性等),煙氣性質(zhì)(溫度、濕度、煙氣成分、露點溫度等);電除塵器的技術(shù)狀況:如極配型式、結(jié)構(gòu)特點、振打方式及其加速度大小、氣流分布的均勻性及電場劃分情況、電氣控制特性等。
靜電除塵器的優(yōu)勢特點:靜電除塵器的運行效率普遍較高,比較細(xì)小的粉塵也可以輕易去除,基本可以達(dá)到*去除水平;在進(jìn)行除塵作業(yè)時,可以不受高溫影響,并可以在此環(huán)境下繼續(xù)除塵作業(yè),輕易不會受到任何阻力影響;可以進(jìn)行高強(qiáng)度的處理作業(yè),設(shè)備磨損小,使用年限可以得到基本保證。但是此設(shè)備同樣具有一定的缺點:靜電除塵器在進(jìn)行設(shè)備安裝的過程中會耗費大量的人力及物力,對安裝水準(zhǔn)具有一定的規(guī)范化要求,日常的維護(hù)處理要及時進(jìn)行,否則機(jī)器磨損程度會不斷加快,除此之外該設(shè)備對于待處理的粉塵存在一定的挑剔性,不會進(jìn)行全面清除,細(xì)小粉塵難以去除。
3.2 旋轉(zhuǎn)電極除塵器
旋轉(zhuǎn)電極除塵器與以往的除塵器的清除內(nèi)容基本*,都是由前后兩部分電場共同組成。旋轉(zhuǎn)電極的陽極電場中配備了可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的除灰刷,當(dāng)灰塵達(dá)到一定厚度時就可以進(jìn)行*去除,在灰塵區(qū)域以外也同樣可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動去除,所以不會增加再次清除難度,使除塵效率得到較大提升,使其能夠符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
旋轉(zhuǎn)電極除塵器的功能優(yōu)勢為:陽極板不會存在灰塵大量附著問題,更減少了反電暈的發(fā)生頻率,將電阻對灰塵去除的阻礙進(jìn)行消化及分解,使細(xì)小粉塵的去除不再成為難題;在灰塵減少的同時,電除塵器的功能優(yōu)勢也得到了較強(qiáng)發(fā)揮;這是對傳統(tǒng)除塵器的優(yōu)化,而其體積也就相對縮小,對占地面積的影響同樣不再那么強(qiáng)烈。其缺點為:由于旋轉(zhuǎn)電極除塵器的結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性,這就對設(shè)備的安裝要求更為嚴(yán)格及規(guī)范。
3.3 濕式靜電除塵器
區(qū)域不同,對粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)也就具有不同要求。因此對于部分要求較高的區(qū)域,不能夠單純的依靠電除塵器進(jìn)行粉塵處理,還需要濕式靜電除塵器配合完成。而其運行原理與干式除塵器并無區(qū)別,*不同的是濕式靜電除塵器是用水進(jìn)行噴刷達(dá)到除塵的排除目的。在進(jìn)行水分噴刷時不僅可以帶動周圍的細(xì)小粉塵的運動,更能將電阻頻率減小,便于粉塵向極板方向快速行動,其除塵效果可以達(dá)到50%以上,除此之外濕式靜電除塵器還可以對空氣中的各類細(xì)小污染物進(jìn)行去除。
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