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摘要:在改革建设的不断前行和发展中,作为能源要素之一的电力也在蓬勃发展着,因而在社会生产、生活对电力供应需求不断提高的时代背景下,我国每年新增的很多新电厂,这其中是很多清洁的核电厂、燃气电厂、风电厂。但是在目前装机容量看,主要还是以燃煤电厂为主,随着国家对环境要求的不断提高,而燃煤电厂的烟气污染是一个重点污染源,因此就需要对电厂烟气进行有效的处理排放。电厂烟气处理技术的研究与应用,通过提高电厂烟气处理技术水平来保证烟气的排放标准,从而为祖国的碧海蓝天作技术保障。
关键词:电厂;烟气处理技术;发展与应用
随着我国改革开放的继续深入,各行各业对于电力能源的供应需求也在不断增加,因此电厂装机容量逐年稳步提高。而为了越来越严格的环境要求,减少对大气污染,就需要我们不断创新烟气处理的技术方式以及工艺流程,从而满足电厂清洁排放标准。目前,我国燃煤电厂烟气主要污染物排放标准是:二氧化硫排放限值是200mg/m3,新建锅炉为100mg/m3、烟尘排放低于30mg/m3、氮氧化物排放低于100mg/m3。
1电厂烟气处理技术的重要意义
大气环境的不断恶化,使得人类生活的环境不断恶化,酸雨、臭氧层空洞、沙尘暴,是地球对我们破坏环境给予的反击,所以大气环境保护迫在眉急,必不可少。而对于电厂烟气的有效处理是改善大气环境的一个重要措施,对于将来的我们能够生活在一片可仰望星空的蓝天下,可以自由呼吸有着十分重要的意义。目前,随着我国电力领域相关技术与设备的不断更新,主要是对烟气进行脱硫、脱硝、除尘处理。
2电厂烟气处理工艺
在我国传统的电厂烟气处理工作中,往往是对三个污染产物进行处理。常见的处理方法如下。(1)石灰石(石灰)—石膏湿法烟气脱硫工艺;(2)选择性催化还原技术(SCR);(3)袋式除尘器技术、电除尘器技术和电袋结合除尘器技术等。每种处理技术,方式不一,优势不同,效果也不尽相同,所以合理选择处理工艺是一门大学问。
3电厂烟气处理技术的应用及发展
3.1电厂脱硫处理
3.1.1最常用的脱硫工艺就是石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺
以石灰石为吸收剂反应机理为:
吸收:SO2(g)→SO2(L)+H2O→H++HSO3-→H++SO32-
溶解:CaCO3(s)+H+→Ca2++HCO3-
中和:HCO3-+H+→CO2(g)+H2O
氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H+
SO32-+1/2O2→SO42-
结晶:Ca2++SO42-+1/2H2O→CaSO4•1/2H2O(s)
通过上述反应达到出去烟气中的硫,是烟气的达到排放标准。
3.1.2海水烟气脱硫
海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。由于雨水将陆地上岩层的碱性物质碳酸盐带到海中天然海水通常呈碱性PH值一般大于7其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐以重碳酸盐HCO3-计自然碱度约为1.2-2.5mmol/L这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中硫酸盐是海水的主要成份之一环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。
除了上述方法外还有喷雾干燥工艺、电子束烟气脱硫工艺(EBA法)、烟气循环流化床脱硫工艺(CFB-FGD)等。
3.2电厂脱硝处理
3.2.1选择性催化还原技术(SCR)
SCR是目前最为成熟的烟气脱硝技术,是炉后脱硝方法,其原理是:在催化剂作用下,向温度约280~420℃的烟气中喷入氨,将NOx还原成N2和H2O。而不是被O2氧化,故称为“选择性”。
其中应用于烟气脱硝中的SCR催化剂一般按温度分为三类:低温催化剂(80℃~300℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和高温催化剂(345℃~590℃),要注意的是不同的催化剂适宜的反应温度是不同的。反应温度过高的话,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,甚至还会引起催化剂材料的相变,导致催化剂的活性退化;反应温度偏低时,催化剂的活性会降低,进而使得脱硝效率下降,一旦催化剂在低温下持续运行会使催化剂发生永久性损坏。因此SCR技术要选择合适的温度,我国大多采用高温,反应温度区间为315℃~400℃。
还有一些脱硝的技术如选择性非催化还原技术(SNCR)、活性炭吸附、电子束脱硝(EBA)等。
3.3电厂除尘处理
3.3.1一般有袋式除尘,是一种布袋除尘器。它是用纤维滤料做成的滤袋,通过滤袋表面上形成的粉尘层来净化气体的。其除尘效率高达99%,因此在电厂得到广泛应用。
3.3.2还有一种就是电除尘技术,它是用电除尘器,使其烟道内的烟尘带上正电荷,然后进入含有多层阴极板的电除尘器通道。进而使得带正电荷烟尘被阴极电板的所吸附,再经过定时打击阴极板,使吸附一定厚度的烟尘在重力和振动打击的作用下跌落到的灰斗中,从而烟气中的烟尘有效去除。
现在很多电厂将这两种技术相互结合,形成了更有效的去除烟气中大量的粉尘,达到最强的除尘能力,从而消除对大气烟尘的污染。
4结束语
我国电力系统现代化水平的不断完善,在电厂生产过程中,烟气处理技术的成为电厂正常生产过程中的一个必要环节,因此我们需要做好相关技术的研发与推广,通过更加高效的电厂烟气处理水平来促进电厂生产活动的清洁运行,实现我国电力建设事业的绿色、环保发展。
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