燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺性分析

2016-02-08 23:18郭新宇
资源节约与环保 2016年9期
关键词:螯合物电子束湿法

郭新宇

(新疆伊犁州环境监测站新疆伊犁835000)

燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺性分析

郭新宇

(新疆伊犁州环境监测站新疆伊犁835000)

燃煤锅炉是火电厂生产发电的最主要动力形式,对社会经济发展起着重要的保障与促进作用。但其排放烟气中所含的SO2和NOX严重污染自然环境并增加企业的能耗成本,影响工厂的节能减排建设。本文以同时脱硫脱硝技术为切入点,就其具体各类脱除工艺做相应的分析与探讨,期望为我国同时脱硫脱硝工艺的技术发展与改进推广提供一定的借鉴。

煤炭锅炉;同时脱硫脱硝;脱除处理

煤炭锅炉同时脱硫脱硝技术是指经由特殊反应剂的处理,将锅炉烟气中所含有的SO2和NOX同时脱除的技术手段,它是用以应对解决火电厂燃煤锅炉生产过程中产生的大量SO2和NOX,从而避免其形成酸雨并污染环境的危害,达到改善燃煤锅炉烟气排放质量与保护工程周边环境的效果。同时,脱硫脱硝技术因其投资成本低、设施简便占地空间少等优势,被广泛应用于绝大部分火电厂的烟气排放管理工作中,并为学者专家所持续关注与研究,陆续诞生出高能电子活化氧化、催化脱硫脱销等各类技术工艺。笔者以各类同时脱硫脱销技术为研究重点,就其工艺的方式与性能做相应的分析探讨。

1 高能电子活化氧化技术

1.1电子束氨工艺

电子束氨目前脱除煤炭锅炉烟气中SO2和NOX的主要工艺手段,其技术是在作用过程中经由高能电子束激发出高能自由基,从而立刻氧化SO2和NOX达到脱除目标的。氧化形成的硫酸与硝酸与氨结合作用还能生成农业生产可用的硫酸铵与硝酸铵。因此该工艺手段不但能有效解决煤炭锅炉的SO2和NOX污染,其形成的农业用肥料还能帮助减少脱硫脱销的经济成本与费用,促进煤炭锅炉运转与脱硫脱销作业的可持续开展。

1.2脉冲电氨氧技术

脉冲电氨氧法是在电子束氧技术基础上的改进优化工艺,它在已有的电子束氧工艺特性上更加注重与强调对SO2和NOX的处理方法,并且具备更好的脱除效率与质量。此技术是利用高压脉冲电源对电极予以供电,使其瞬间放电的压力急剧增加,SO2和NOX受电场环境冲击发生降解与氧化反应,从而实现脱硫脱销的工艺目的。与电子束氧技术相同的是,对脉冲电氨氧技术处理生成的物质添加氨气可以结合反应出农业用复盐、硝酸铵与硫酸铵等,帮助减少其工艺的投资成本。并且该技术增加了降解的处理方式,两种方式结合脱除有效提升了处理效率,使得脉冲电晕氨工艺相比电子束氧工艺成本更低、系统设备建设更简便且脱除效果也更好。

2 催化脱硫脱销技术

2.1SNOX技术

SNOX技术是基于两类催化剂相互结合反应实现对污染物脱除处理的工艺,该技术在运用时会先将燃煤锅炉烟气加热至370℃,与氨气反应产生氮气与水,进而对SO2进行脱除处理,同时以催化剂催化空气中剩余的氨气与细颗粒物,实现对NOX的处理。此外通过反应后烟气的冷却作用,将其所含SO2与水结合生成H2SO4,并通过冷凝后浓硫酸的收集方法,达到对SO2的彻底处理。不同于其他同时脱硫脱硝工艺,SNOX技术对SO2和NOX的脱除处理是分开独立进行的,因其针对性处置的特点脱除效果要更彻底并且简化了处理系统。但其技术也存在能耗成本大与处理设备投资、维护费用高的缺陷。

2.2SNRB技术

SNRB技术是将脱硫脱销与除尘作业结合为一体的系统性烟气处理工艺,它是基于布袋除尘工艺的特点,并结合脱硫脱销技术形成的综合性技术。实际处理中是对布袋除尘器前端加装钙基吸收剂喷雾区,使其在除尘作业中完成对烟气SO2的脱除处理。同时,在除尘器后端加装氮气喷雾区,同样达到在除尘作业中对烟气NOX的相应处理。并且吸收剂因与烟气的接触时间较短,催化剂的反应还原率较低使得催化剂能够循环与长期使用。虽然SNRB技术相比其他脱硫脱销技术具备除尘的额外功用,但其工艺在持续利用方面还存在一定的局限,目前还不能在火电厂燃煤锅炉的烟气染污处理工作中大范围开展与推广。

3 湿法同时脱硫脱销技术

湿法脱硫技术是目前火电厂燃煤锅炉烟气脱硫工作中主要运用的工艺手段,其对SO2的脱除效率常能达到90%甚至更高,但因NOX水溶性低的特点,湿法工艺无法对NOX也进行相应地高效处理,使得传统湿法环境只能作用在脱硫工艺上。但目前伴随技术的进步发展,研究发现在湿法脱硫技术中加入适当的金属螯合物,可以实现对NOX的湿法脱除处理,从而达到湿法同时脱硫脱销的技术目的。对湿法同时脱硫脱硝工艺处理后的生成物可去除其硫、氮元素还原成金属螯合物,或是将其加工为具备商业利益的三价铁螯合物,降低同时湿法脱硫脱硝工艺的处理成本。但因该技术有金属螯合物的加入,处理工艺的技术要求与投资成本都有较大的攀升,目前尚不适宜大规模应用推广。

4 结语

燃煤锅炉的运转质量对火电厂的发电效率与周围环境生态发展起着重要的影响,因此对同时脱硫脱硝技术进行工序性研究与分析,找出最适宜当前燃煤锅炉的脱除技术就是保障社会供电稳定与保护自然环境的关键策略与途径。本文研究了催化脱硫脱销、高能电子活化氧化等多种脱销工艺,期望为同时脱硫脱硝工艺的技术发展与推广应用提出有益的参考。

[1]蔡程.燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺探讨[J].资源节约与环保,2015,No.16004:19.

[2]张平,夏茂青,韩梅.燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺性分析[J].资源节约与环保,2015,No.16306:17-18.

[3]魏超.燃煤锅炉同时脱硫脱硝工艺的实践方法及技术研究[J].住宅与房地产,2015,No.40419:151.

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