一、我国火电厂大气污染排放的现况
我国很多地区的电厂都是以火力发电为主要方式,实际上也就是通过煤炭资源的消耗来完成热能和电能的转换。在火电厂的发电过程中会产生大量的有害物质及气体,这些有害的物质及气体如果得不到处理,便会直接排放到大气环境中,进而对大气造成十分严重的污染,我国近些年来越来越严重的雾霆天气就是因此而造成的。据资料表明,我国早在2010年的工业废气排放量就超过了519168*108m³;而到2012年,仅仅两年时间,其废弃排放量就超过了520000*108m³;由此我们可以看出我国工业废气排放量上升速度之快。在这些排放出来的工业废气中,仅二氧化硫的排放量就远远超过了1880*104t,占到了全国排放总量的85%。虽然我国的二氧化硫和工业废气的排放量在国家的大力整治下,以及得到了非常明显的改善,可是总的看来,形式还是不容乐观,因此,通过合理有效的措施进行脱硫除尘已经成为了我们的首要任务。

二、烟气脱硫脱硝技术在火电厂中的应用
火电厂所排放出来的工业废气中以二氧化硫和硝化物为主要污染物,所以想要做好火电厂的污染预防工作,就要先从烟气的脱硫脱硝方面开始。
1、烟气脱硫技术
所谓烟气脱硫技术,就是把烟气中的含硫气体通过技术手段进行分离,或者是转化成其他的液态物质,进而减少对大气环境的破坏。烟气的脱硫技术可以分为四种:
(1)干法脱硫技术。干法脱硫技术可以分为干粉喷射脱硫法、高能电子活化氧化法、荷电干粉喷射脱硫法三种,这三种脱硫方法最终产生的物质为干粉状,因此可以减少对大气的污染及破坏。
(2)半干粉脱硫技术。这种技术方法是通过相关的化学反应,把产生的二氧化硫清除,实际上就是通过石灰浆中的水分通过吸收到烟气中的热量,从而蒸发掉的原理,在这个过程中,石灰与二氧化硫所形成的为硫酸钙。
(3)湿法脱硫技术。这种脱硫技术现在被我们使用的最为广泛,包括钠碱法、石灰石法和海水脱硫法三种。钠碱法主要是通过化学反应将二氧化硫去除,让碳酸钠和二氧化硫发生化学反应,最终形成亚硫酸钠盐;石灰石法也同样是利用化学反应来清除二氧化硫,它主要是通过二氧化硫与石灰石的结合,形成石膏;海水脱硫法主要是通过海水来吸收火电厂烟气中的二氧化硫,再与空气中的氧气进行作用产生硫酸盐,最后排放到海水中,这样可以很大程度上减低大气的污染程度。
(4)烟气循环流化床法。这种方法是把消石灰当做脱硫剂,并将其和酸性气体或循环灰发生反应,最终实现SO2及SO3气体的清楚。使用这种烟气循环流化床法的过程中,不用加热排烟和防腐,不仅如此,这种方法还能够还可以清理烟气再循环系统的设置,并且使脱硫塔内的烟气流量处于稳定的状态,最终可以保证脱硫塔在低负荷运行的环境中,长期保持良好的工作状态。同时,我国一直以来都是坚持自己对烟气循环流化床法进行研发,也就是把锅炉烟道当做反应器,并且按照一定的比例,通过混合槽来把之前反映的混合物进行混合,最后再装进烟道内实现脱硫。通过实践我们可以得知,这种烟道循环流化床发脱硫技术有工艺流程简单以及占地面积小等特点,而且还能够使脱硫率达到90%之多,这也是我国很多火电厂目前都在普遍应用的一种脱硫方法,并且得到了非常好的效果。
(5)脱硫及烟气除尘一体化技术的创新。尽管我国在火电厂的 锅炉脉冲袋式除尘器脱硫除尘工作有了很大的提高,可是还存在着很多问题,这就对脱硫技术的进一步发展产生了非常大的影响。站在经济的角度上看,我国现在很多火电厂使用的脱硫设备十分昂贵,这显然会增加火电厂的日常运营成本,使得很多的火电厂都不愿意购买这些设备进行使用。而我们对于一些老的设备进行改造也有着一定的困难,火电厂的脱硫除尘设备需要占用很大的场地,而且电费的开销也会非常大,这也给火电厂带来了很大的困扰。因此通过多方面的考虑,火电厂可以通过石灰石等脱硫技术,同时在脱硫装置前安装低温省煤器,在脱硫装置后安装湿式电除尘器,这样就会起到很好的烟气脱硫效果,而且还可以解决火电厂的设备场地及设备的经济问题,这样完全符合我国关于节能减排的政策方针。
2、烟气脱硝技术
烟气脱硝技术主要是把烟气中的含氮氧化物分离开,将其转化成为固态或液态的物质,最终使自身的排放量大幅度的降低。烟气脱硝技术主要包括了还原氮氧化物、氧化、吸附等环节,这就是我们经常提到的还原法和氧化法。还原法主要是通过还原性非常强的气体,把其自身的氮氧化物转为氮气排放到空气中,而这种气体对空气是没有污染和伤害的。氧化法是要首先选取氧化剂把一氧化氮氧化成二氧化氮,然后把二氧化氮融入水中,并形成硝酸,或者和其他的碱性物质反应成另一种固体。
在实际的应用当中,我们经常所采用的是脱硝技术包括液相反应及气相反应两种,液相反应也成为湿法,气相反应也成为干法。我国目前为止使用最多的,也是最普遍的是干法,而干法脱硝技术又可以细致分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法两种。
(1)选择性催化还原法。选择性催化还原法是通过催化剂把氨基还原剂进行选择性的还原氧化物的反应温度区间降低并扩展,这对拖出电站锅炉中的氮氧化物是非常有利的。选择性催化还原法从上世纪的80年代开始,就已经被应用到了燃煤锅炉当中,良好的脱硝效果使这种方法在当时的日本及欧洲很多国家都普遍应用。经过实验我们得知,氨气和氮氧化物可以发生选择性的反应,在选择性催化还原法中,一氧化氮是主反应的反应物,而且在反应中也掺加着氧气。
选择性催化还原法的主要装置包括贮氨、混氨、喷氨、烟道、反应塔及控制系统所共同组成。通过这种选择性催化还原法可以很快的祛除硝化物,消除率可达90%。这种技术经过长期的完善与改进,现在已经被广泛的应用,而且消除率也有了进一步的提高,不仅如此,通过这种方法产生的新物质对大气环境也不会造成污染及伤害。
同时,由于采取的催化剂不同,因此催化还原反应的温度区间也不同。如果催化剂选用氧化铁和氧化钦,反应温度就会在300~400℃,再加上合理的调节氨气和氮氧化物的比例,就会使脱硝率更进一步的提升。
(2)选择性非催化还原法。这种方法是把尿素或者氨等还原剂均匀地喷入炉膛的高温区,以此来达到脱出NOx的目的。我国目前为止已经有超过500套的选择性非催化还原法的装置被应用到了各个行业的锅炉及焚烧领域。而且通过实践我们知道,选择性非催化还原法可以通过现有的锅炉经过改造来完成,因此这种方法具有投资小的特点,但是其自身的脱硝效率较低,没有选择性催化还原法的脱硝效率高,而且氨的逃逸率也较高,还原剂消耗量较大,这些都是选择性非催化还原剂的不足之处,这其中,还原剂消耗量较大的主要原因就是还原剂与O2经过氧化反应,会生成H2O和CO2。现在我们正想办法将在燃烧技术、选择性催化还原法、低NOx燃烧器等技术与选择性非催化还原法联合使用,这也是这项技术发展的一个新方向。
我国的经济正在飞速发展,同时带来的是对于环保的更高的要求,因此,火电产要抛掉先污染再治理的错误观点,坚持做好烟气脱硫脱硝的处理工作。首先,我们通过对大气污染排放物现状的分析可以知道,火电厂要对烟气的脱硫脱硝工作进行深入的研究与分析,并且要把工作落实到实处,这是当今社会发展的一个必然的趋势,也是我国社会经济实现可持续发展的一个内在的要求。我国目前的烟气脱硫脱硝技术还存在着一些不足之处,这就需要我们通过努力作进一步的完善与改进。所以,我们一定要更加深入的进行烟气脱硫脱硝方面的技术研究工作,使造成大气环境受到破坏的污染物排放量减少,使生态环境得到保证
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