火电厂脱硫系统及脱硝技术介绍
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燃煤电厂烟气脱硫技术简介摘要:现阶段,社会经济发展速度显著加快,一定程度上提升了人们物质生活水平,使煤炭资源紧张程度加剧,且可持续发展思想与环保理念深入人心。
火电厂污染物的排放量大,对于能源的消耗也更多,因而有必要加大控制力度,对脱硫脱硝与烟气防尘技术进行优化与改善,使污染物的实际排放量得以降低,全面优化能源的利用效果。
由此可见,深入研究并分析火电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术十分有必要。
关键词:燃煤;电厂;烟气脱硫技术引言通过燃烧煤炭、天然气、石油等能源物质实现由化学能向电能的转化,是中国现阶段最主要的电力生产方式。
随着人们生活水平的提升,对于电能的需求也在不断增加,进而导致了较为严重的烟气污染问题。
在这样的情况下,有必要围绕电厂实际运行情况落实完善的锅炉烟气脱硫、脱硝及烟气除尘技术,同时进一步提升对于烟气污染的治理能力,确保可以在发电过程中有效落实可持续发展的绿色理念。
1燃煤电厂烟气脱硫技术各国从脱硫技术的要求出发,已经开发了很多燃煤锅炉控制SO2排量技术,并应用于工程中。
这些技术总结起来分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。
利用化学、物理或生物方法脱去煤中硫被称为燃烧前脱硫,因其工艺成本高,尚未得到广泛应用。
在燃烧过程中对煤进行脱硫称为燃烧中脱硫,主要有循环流化床锅炉燃烧脱硫技术和炉内喷钙技术。
燃烧后脱硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)是对燃烧后的烟气进行脱硫,主要有海水法、石灰石—石膏法、氨吸收法和双碱法,是目前世界范围内应用最广泛、规模最大的脱硫技术。
西安某火电厂1#、2#机组(2×300MW)采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,使用石灰石作为脱硫剂,工艺上将其研磨成细粉与水混合制成吸收浆,吸收浆与烟气在吸收塔内混合接触,浆液中的碳酸钙与烟气中SO2、空气混合接触并发生氧化反应,最终生成二水石膏。
脱硫后的烟气经换热器加热升温后排入空气,余下的石膏浆经脱水处理后回收并循环利用。
火电厂烟气脱硝技术介绍据统计,我国大气污染物中NOx 60 %来自于煤的燃烧, 其中, 火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70%。
2000 年我国火电厂氮氧化物排放量控制在500万t 左右,按照目前的排放控制水平,到2020 年,氮氧化物排放量将达到1 000 万t 以上。
面对严峻的环保形势,我国于1991 年制定了第一部《火电厂污染物排放标准》,在此后的12 年间,历经两次修订(1996 版和2003 版) ,排放标准日益严格。
2004 年,国家允许的氮氧化物最高排放浓度(标准状态,下文称为标) 为450 mg/ m3 (V daf > 20 %) 。
此排放限值已接近于目前炉内低氮燃烧技术所能达到的最高水平,若要进一步降低NOx 的排放浓度,只有安装烟气脱硝系统。
1 脱硝技术概况1.1 NOx 的形成机理NOx 是NO 和NO2 的统称,燃煤电厂烟气中的NOx 主要是煤燃烧产生的。
通常,燃烧生成的NOx 由超过90 %的NO 和小于10 %的NO2 组成。
依据氮氧化物生成机理,可分为热力型、燃料型和快速型NOx 3类,其中快速型NOx 生成量很少,可以忽略不计。
热力型NOx 是指当炉膛温度在1 350 ℃以上时,空气中的氮气在高温下被氧化生成NOx ,当温度足够高时,热力型NOx 可达20 %。
燃料型NOx 指的是燃料中的有机氮化物在燃烧过程中生成的NOx ,其生成量主要取决于空气燃料的混合比。
燃料型NOx 约占NOx 总生成量的75%~90%。
1.2 低NOx 燃烧技术对应NOx 的两种主要生成机理,炉内脱硝技术主要从两方面入手降低NOx 生成:(1) 降低炉内燃烧温度以减少热力型NOx 生成; (2) 营造煤粉着火区域的还原性气氛以减少燃料型NOx 生成。
在具体的应用上,往往是两种技术的综合,既降低燃烧温度,又降低着火区域的氧气浓度。
低NOx 燃烧技术主要包括低氧燃烧、分级燃烧、烟气再循环、采用低NOx 燃烧器等。
火电厂烟气脱硫脱硝技术作者:赵一更白晓雁来源:《科技资讯》2014年第10期摘要:在生产过程中火电厂烟气中排放的SO2和NOx使得空气质量严重下降,国内外采用脱硫脱硝技术来净化烟气质量。
本文讨论了传统的脱硫脱硝方法和近几年发展较快的烟气脱硫脱硝技术,并分析了它们的机理和优缺点,对烟气脱硫脱硝技术的发展提出建议。
关键词:火电厂烟气脱硫技术烟气脱硝技术联合脱硫脱硝同时脱硫脱硝中图分类号:X511 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0103-03空气污染严重影响着人类的健康和生存,这一话题受到各界人士的关注。
火力发电厂排放的烟气中含有SO2、NOx以及一些粉尘性的颗粒,这是形成酸雨和雾霾的主要原因。
近几年我国的大气污染日趋严重,因此烟气脱硫脱硝已成为控制大气污染的必然趋势。
脱硫脱硝技术大致可以分为单独脱硫、单独脱硝、联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝等。
联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝又称为一体化技术,是目前国内外研究的重点。
本文主要综述传统的脱硫脱硝方法和近几年发展较快的烟气脱硫脱硝技术,分析其机理、技术特点和最新研究进展。
1 烟气脱硫技术烟气脱硫技术是减少烟气中SO2含量的有效方法之一,传统的烟气脱硫方法有干法脱硫[1]、半干法脱硫[2]和湿法脱硫[3]。
干法脱硫的原理是用催化剂或吸收剂来脱除烟气中SO2,这些催化剂或吸收剂是固态的粉末或颗粒。
典型的干法脱硫技术有氧化物法和活性炭法[4]等,此技术在含硫量较低的情况下脱硫率较高,但脱硫产物不能循环使用;半干法是介于干法和湿法之间的脱硫方法。
主要有喷雾半干法、炉内喷钙炉后活化法、灰外循环增势半干法和烟道流化床脱硫法等[5]。
与干法脱硫相比,脱硫效率高,但反应产物的灰循环效率低,不能进行连续的运行;湿法脱硫则与干法脱硫完全不同,所用给的吸收剂是液体,液体吸收剂来吸收烟气中的SO2。
常用的湿法脱硫工艺有石灰石/石灰-石膏、海水脱硫工艺[6]。
火力发电厂选择性催化还原(SCR)法脱硝技术目前,我国发电装机容量已突破4亿kW,绝大多数为燃煤机组。
以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。
尽管NOx所带来的危害有目共睹,但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理,而在控制NOx排放方面则刚刚起步,与世界先进国家相比尚有很大差距,主要原因是这项技术发展较晚,需要的投资较大;另一方面,我国目前对NOx排放的要求较低,新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准,故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。
针对这些问题,我国已着手进行烟气脱硝示范工程,要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划,到2010年,从目前的新建火电厂规模考虑,排除采用其他方式脱硝的机组。
专家估测认为,至少有2亿kW的机组容量需要建设脱硝系统,在脱硝项目上会形成可观的市场规模。
脱硝领域正在迅速形成一个总量达到1 100亿元的大市场。
它将是继火电厂脱硫技术后,又一个广阔的极具爆发性增长的市场。
从2004年底的“环保风暴”到2005年初的《京都协议书》正式生效、从国家不断发布扶持政策鼓励电力环保到大手笔的拨款资助,表明国家对电力环保产业化发展的支持力度越来越大,而烟气脱硝产业正是在此背景下进入快速发展时期。
烟气脱硝是继烟气脱硫之后国家控制火电厂污染物排放的又一个重点领域。
2004年7月,我国公布并实施《火电厂大气污染物排放标准》,对火电厂NOx排放要求有了大幅度的提高,并将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力。
今后,国家将对重点火电企业以发电污染物排放绩效为基础,制定全国统一的火电行业SO2和NOx排放总量控制指标分配方法,并由国家统一分配30万kW以上火电企业的排放总量控制指标。
从“十一五”开始,国家与省级环保部门将对30万kW以上的火电企业的SO2、NOx排放总量控制指标实施共同监控。
目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction简称SCR)法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。
火电厂烟气脱硫脱硝技术应用分析关键词:烟气脱硫脱硝技术火电厂随着环境污染渐渐成为全球性的生态问题时,我国也开始加大了对环境治理课题的关注和研究,火力发电是我国目前使用最为广泛的发电形式,而煤矿燃烧产生的污染也是非常严重的,天然的煤矿中会含有一定的硫和硝,燃烧过程会将固体的硫和硝形成烟气飞散在大气中,形成对大气有破坏性质的污染。
因此文章将会对我国火电厂烟气脱硫脱硝技术的情况进行分析,为我国环境友好政策的稳定发展奠定良好的基础。
能源可分为一次性能源和二次能源,其中火电厂燃烧过程中使用的煤炭就在一次能源中占有很大的比重,而且煤炭在燃烧过程中所产生的的二氧化硫以及其他氮氧化合物都会对环境造成很大负担,因此开展火电厂烟气脱硫脱硝技术的研究可以为控制我国大气的污染程度做出很大的贡献。
一、火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展情况我国目前大部分火电厂使用的烟气脱硫脱硝技术都是从国外引进来的成熟技术,有先后二十多个环保相关的部门和企业都引进了发达国家的烟气脱硝脱硫技术,而且还有一部分经济能力较强的企业已经开始逐步走向了自主技术研发和创新的改革之路,并且在烟气脱硫脱硝技术的研发上取得了很好的成绩和硕果。
据调查发现,我国目前已经有了百分之五十以上的火电企业的设备安装上了具有烟气脱硫脱硝效果的装置,其中使用的主要技术就是石灰石-石膏法的烟气处理技术。
其他相关形式的烟气脱硫脱硝技术还有海水脱硫法、烟气循环流化床法等等,但是不论是从规模上还是从数量上都比较缺乏,由于材料和环境的限制,很多省份和地区的火电厂根本无法用上该类型的烟气脱硫脱硝技术。
因此火电厂企业在选择烟气处理技术的时候一定需要根据因地制宜的原则,为环境污染的降低奠定良好的技术基础。
脱硫脱硝技术的研发是一个规模很大而且内容很复杂的项目,其配套设备的种类也比较多,目前除了大型设备中使用的除雾器、烟气挡板以及喷嘴等泵系统之外的设备都可以在国内生产,而中间的产业链化的生产关系也促进了我国在电机和相关产品的开发和腌制,国内新兴的环保产业链正在慢慢建立和发展。
电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术1. 引言1.1 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术是现代电力行业中非常重要的环保技术之一。
随着工业化进程的加快和电力需求的增加,电厂排放的大量硫氧化物、氮氧化物和颗粒物对环境造成了严重的污染。
对电厂排放的烟气进行脱硫脱硝及除尘处理,不仅可以减少大气污染物的排放,改善环境质量,还可以保护公众健康,促进可持续发展。
电厂锅炉脱硫脱硝技术可以有效地去除燃煤过程中产生的硫化物和氮氧化物,减少大气酸雨的形成,预防植被和水资源的受损。
电厂烟气除尘技术可以有效地去除烟气中的颗粒物,减少PM2.5等细颗粒物对人体的危害,改善空气质量,保护人们的健康。
电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性不言而喻。
通过采用这些先进的环保技术,可以降低电厂的排放标准,减少环境污染,提高生活质量,实现经济与环保的良性循环。
加强电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的推广和应用,对于促进电力行业的可持续发展具有重要意义。
1.2 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的发展现状当前,随着环境保护意识的增强和政府对环保法规的不断加强,电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术正变得越来越重要。
在过去几十年里,电厂在排放废气方面的处理技术一直在不断创新和完善。
随着科技的进步和各种创新技术的应用,电厂对废气排放的要求越来越严格,脱硫脱硝及烟气除尘技术也在不断提升和完善。
目前,国内外很多大型电厂已经引入了先进的脱硫脱硝及烟气除尘设备,以达到更严格的排放标准。
利用各种化学、物理方法进行脱硫脱硝,同时通过静电除尘、布袋除尘等技术进行烟气净化,使得电厂废气排放达到国家相关标准。
一些电厂还将脱硫脱硝及烟气除尘技术进行了整合和优化,实现了设备的智能化和自动化控制,提高了处理效率和减少了运行成本。
电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的发展现状是积极向前的。
随着环保要求的不断提高和技术的不断创新,相信这些技术将会在未来发挥越来越重要的作用,为推动电力行业的环保发展提供重要的技术支持。
火电厂脱硫脱硝技术优缺点目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺. 一、湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广.湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上.缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石—石膏法、柠檬吸收法等。
技术路线A、石灰石/石灰—石膏法原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上.目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。
对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。
B 、间接石灰石-石膏法:优常见的间接石灰石—石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
C、柠檬吸收法:原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。