李文振
【摘 ?要】在火電廠的發(fā)電過程中,會產生大量的有害物質和氣體。如果這些有害物質和氣體不及時進行處理,就會被直接排放到大氣中,這將造成嚴重的大氣污染。越來越嚴重的霧霾天氣是由這個引起的。我們可以看到,我國的工業(yè)廢氣排放量以很快的速度增長。這些工業(yè)廢氣中,只有二氧化硫排放遠遠超過1880×104噸,占全國總排放的85%。雖然我國的二氧化硫和工業(yè)廢氣排放量得到了較大程度的整治,并已顯著改善,但離生態(tài)友好型國家的建設這一目標來看,情況依然不容樂觀,因此,通過合理和有效的措施進行脫硫和除塵,已成為我們當務之急。
【關鍵詞】脫硫脫硝技術;發(fā)展方向:環(huán)保
1 煙氣脫硫脫硝技術
脫硫是指脫去鍋爐煙氣中所含的SO2,其過程主要是將堿性脫硫劑,如石灰石、CaO、氫氧化鈉等制成漿液,與鍋爐煙氣混合,二氧化硫遇堿成酸,與堿性脫硫劑反應生成鈣基脫硫劑等脫硫終產物的過程。在脫硫過程中,脫硫劑主要有石灰石、氨、鎂、鈉等等,其主要遵循的凈化原理有吸收法、吸附法和催化氧化法、催化還原法。脫硝是指去除鍋爐煙氣中所含的氮氧化物,是用反應吸收劑與煙氣接觸,以除去或減少煙氣中的NOX的工藝過程。目前的脫硝技術主要分為干法脫硝技術(目前廣泛使用)和濕法脫硝技術。
2 煙氣脫硫脫硝技術的研究性狀
2.1 煙氣脫硫技術
2.1.1 磷銨肥法(PAFP)煙氣脫硫技術
這是一項新技術,其特點是化害為益。主要表現為回收利用SO2,并用SO2取代硫酸生產肥料,它在回收利用SO2時,仍存在很大的挑戰(zhàn)。但是,其脫硫率 95%,在脫硫技術上具有很大的優(yōu)勢。如果能夠合理利用此技術,那么,既實現了對硫資源的利用,在一定程度上也解決了環(huán)境的污染問題。
2.1.2 活性炭纖維法(ACFP)煙氣脫硫技術
即采用活性炭纖維催化劑(DSACF)脫除煙氣中SO2,并回收利用硫資源生產硫酸成硫酸鹽的一種新型脫硫技術。跟PAFP脫硫技術一樣,該技術的脫硫率高達95%以上,但和PAFP相比,它具有工藝過程簡單、操作方便和設備少等優(yōu)點。該技術已獲國家發(fā)明專利,并已列入國家高新技術產業(yè)化項目指南。
2.1.3 石灰石-石膏濕法脫硫
在經過這一系列反應之后,有效的生成了脫硫劑,為脫硫技術提供了前提。除此之外,脫硫技術還有氨法AMASOX工藝、海水脫硫法、干法半干法煙氣脫硫技術等等。
2 煙氣脫硝脫硫技術
2.1 聯合脫硝脫硫技術
這種技術在煙氣脫硝脫硫技術中應用最為廣泛。它既可以去除煙氣中的SO2,也可以去除煙氣中的NOX。其主要特點是通過石灰石-石膏煙氣脫硫系統來去除SO2,用SCR去除NOX。但是,這項技術雖然可以達到90%以上的脫硫率和80%以上的脫硝率,但在使用過程中,容易形成表面結垢,阻塞和腐蝕正在運行的設備,大大降低了脫硝脫硫的效率。
2.2 同時脫硫脫硝技術
煙氣同時脫硫脫硝技術又可分為兩大類:爐內燃燒過程的同時脫除技術和燃燒后煙氣中的同時脫除技術。這項技術雖然受到了重大關注,但遺憾的是并沒有得到有效的利用,只尚處于研究階段,但不管如何,這項技術取得了重大成就,其中包括電子束照射法和脈沖電暈等離子法。電子束照射法利用電子加速器產生的高能等離子體氧化煙氣中的SO2和NOx等氣態(tài)污染物,在極短時間內進行強烈氧化反應,從而大大提高了脫硝脫硫效率。不僅如此,它還有將其產生的副產品和氨氣轉化為化肥,從而加大了其脫硫脫硝的優(yōu)勢。脈沖電暈等離子體法能在同一過程中,同時脫除SO2和NOx,高能電子由電暈放電產生,在實施過程中,費用較低,也可以擺脫輻射屏的影響,更重要的是可望實現集脫硫脫硝和收集飛灰等功能于一體。
3 實施火電廠煙氣脫硫脫硝技術節(jié)能環(huán)保的策略
在中國的許多地區(qū),電廠主要是根據火力來發(fā)電。事實上,熱能和電能的轉化是通過煤資源的消耗來完成。由于新能源的發(fā)展有一定的困難,在工業(yè)化的不斷進步的背景下,發(fā)電仍主要用于火電廠。通過對火電廠煙氣脫硫脫硝的當前狀態(tài)的詳細分析,我們了解到,火電廠在發(fā)電的過程中產生的煙霧里面仍有大量的有害物質產生,為了改善環(huán)境,消除煙氣中的有毒物質,相關人員需要根據火電廠的運行和火電廠的規(guī)模整合的脫硫脫硝一體化技術。一方面,為了提高其節(jié)能和環(huán)保效果,利用煙氣脫硫脫硝一體化技術,火電廠管理者需要加強技術的二次污染的控制,使之能確保由本身排出的煙道氣不含有硫化物和氮化物,也保證不含有其他有害物質。在另一方面,在使用脫硫脫硝一體化技術的過程中,還需要積極研究相關副產品,使我國的火電廠能滿足合理的節(jié)能和環(huán)保標準以及資源利用的條件。
4.脫硝脫硫技術的發(fā)展方向
隨著工業(yè)時代的到來,能源的需求量必然會上升,從而使得能源的消耗量也急劇增長。能源時代帶動了我國經濟的發(fā)展,但是,從另一方面來說,也帶來了環(huán)境的污染,嚴重威脅到了人們的健康。21世紀的今天,環(huán)境污染是全世界共同面臨的問題,也是大家齊心協力,一致共同努力的方向。因此,脫硝脫硫技術必然會成為人們關注的焦點,它的前途不可限量,這不僅是因為它順應了時代的潮流,更重要的是它迎合了目前人們亟需解決環(huán)境污染的需要。那么,它究竟會朝著什么方面發(fā)展,在哪方面取得重大突破呢?毫無疑問,其理論研究將會更加深入,因為理論是技術發(fā)展的前提和基礎。因此,在完善的理論面前,煙氣脫硝脫硫在技術上將會取得重大的突破。其次,煙氣脫硝脫硫技術在設備上將更加完善,在節(jié)約成本,保障安全,增加效益方面也取得更大的成就。最后,煙氣脫硝脫硫技術將很快被投入市場,在中小鍋爐上發(fā)揮其不可忽視的作用,并實現其高效、低耗和便利的特點。
總結:燃煤電廠中煙氣脫硫脫硝工作必須有嚴格的處理步驟和審查,科學有效的設計能夠高效的降低燃煤電廠煙氣中的二氧化硫和氮氧化物含量,能夠有效減少污染物的排放[5-6]。通過比較三者之間的處理效率、處理成本等方面發(fā)現炭基催化脫硫脫硝法脫硫脫硝效果明顯,并且能夠回收再利用,值得研究發(fā)展,是未來我國燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術的發(fā)展趨勢的主要方向。
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(作者單位:河北西柏坡發(fā)電有限責任公司)