热电厂余热回收和氮氧化物处理技术探究
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浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施随着工业化进程的加快和能源需求的不断增长,火电厂已经成为当今社会中最主要的能源供应方式之一。
火电厂在发电过程中会排放大量的氮氧化物,这些物质会对环境和人体健康造成不良影响。
对火电厂氮氧化物排放进行控制已经成为当务之急。
本文将就火电厂氮氧化物排放的控制措施进行简要的探讨。
了解火电厂氮氧化物的排放来源是十分重要的。
氮氧化物主要来自于火电厂燃料的燃烧过程,特别是在高温条件下会产生更多的氮氧化物。
锅炉的燃烧和汽轮机的运行也是氮氧化物的排放来源。
想要有效控制火电厂氮氧化物的排放,就必须从源头上对火电厂进行技术改造和设备更新,以减少氮氧化物的产生。
采用先进的脱硝技术也是有效控制火电厂氮氧化物排放的重要手段之一。
目前,脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和氨法脱硝等。
SCR技术是目前最成熟、最有效的脱硝技术之一。
它主要通过在燃烧过程中喷射尿素溶液或氨气,与烟气中的氮氧化物进行反应,从而将其转化为氮气和水蒸气,实现氮氧化物的脱除。
采用SCR技术可以将火电厂氮氧化物的排放量降低80%以上,对保护环境和改善空气质量具有显著的作用。
火电厂氮氧化物排放的控制还可通过改善燃烧技术和提高能源利用效率来实现。
采用先进的燃烧技术能够使燃烧更加充分,减少未完全燃烧产生的氮氧化物,并优化锅炉结构,减少氮氧化物的生成。
提高能源利用效率可以减少燃料的消耗,从而降低氮氧化物的排放,实现节能减排的双重效果。
火电厂氮氧化物排放的控制还需要依靠一系列环境监测和管理手段来完成。
通过监测设备对火电厂氮氧化物的排放进行实时监测,并对超标排放进行严格处罚和限制,从而减少环境污染的发生。
建立健全的环保管理制度和政策法规,鼓励推动火电厂采用清洁能源,促进火电厂向清洁、高效、低碳的方向发展。
对火电厂氮氧化物排放进行控制是保护环境、改善空气质量、维护公共健康的当务之急。
通过源头治理、脱硝技术、改善燃烧技术、提高能源利用效率以及强化环境监测和管理手段,可以有效控制火电厂氮氧化物的排放,降低环境污染,实现可持续发展的目标。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施火电厂是目前国内能源供应中重要的组成部分,但同时也不可忽视其对环境产生的影响。
氮氧化物(NOx)是火电厂排放的主要污染物之一,对大气和人体健康造成严重影响。
为了控制火电厂的氮氧化物排放,需要采取一系列措施。
火电厂可以通过改变燃烧方式来降低氮氧化物排放。
传统的燃烧方式会产生大量的氮氧化物,因此可以采用低氮燃烧技术,如燃煤锅炉采用低氮燃烧器,通过优化燃烧过程来减少氮氧化物的生成。
还可以将燃烧过程与脱硝技术相结合,如选择性催化还原(SCR)技术,通过在燃烧后的烟气中注入氨水,在SCR催化剂的作用下将氮氧化物转化为无害的氮气和水。
火电厂可以通过烟气脱硫来降低氮氧化物排放。
烟气脱硫是一种常见的火电厂治理技术,其主要目的是去除烟气中的二氧化硫,但同时也可以起到减少氮氧化物排放的作用。
烟气脱硫工艺中常使用石灰石和石膏来吸收和固定二氧化硫,而石膏中的钙也可以与一部分氮氧化物反应生成无害的钙硝酸盐,从而达到降低氮氧化物排放的效果。
火电厂还可以采用烟气再循环技术来减少氮氧化物的生成和排放。
烟气再循环技术是指将一部分烟气重新引入燃烧器,以降低燃烧温度和氧浓度,从而减少氮氧化物的生成。
这种技术可以有效地减少氮氧化物的排放,同时还能提高锅炉的热效率和燃烧稳定性。
火电厂在设计和运行过程中还应加强监测和管理,以确保氮氧化物排放符合国家和地方的标准要求。
对于新建火电厂,应进行环境影响评价,确保排放控制设施的先进性和有效性。
对于现有火电厂,应定期进行排放监测和评估,对不符合标准的设施进行整改和改造。
火电厂氮氧化物排放的控制措施包括改变燃烧方式、采用脱硝技术、烟气脱硫、烟气再循环和加强监测管理等。
通过综合应用这些措施,可以有效降低火电厂的氮氧化物排放,减少对环境和人体健康的危害。
政府和公众也应加大对火电厂环境保护的监督和投入,共同推动火电厂的绿色转型。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施火电厂是目前全球主要的能源生产方式之一,但是它们的排放问题也备受关注。
其中,氮氧化物是火电厂大量的废气排放物之一,对环境和人体健康都造成了一定的危害,因此控制火电厂氮氧化物排放是非常重要的。
下面将从源头控制和后处理控制两方面对火电厂氮氧化物的排放进行控制措施的分析和总结。
一、源头控制1. 燃料控制:选择低氮氧化物的燃料,例如选择低氮煤、天然气等燃料,有助于减少火电厂氮氧化物的排放。
2. 燃烧控制:通过改善燃烧过程,减少氮氧化物的生成。
一般来说,优化燃烧参数(如供氧量、燃料喷射位置等),可以降低燃烧过程中氮氧化物的生成量,达到减排的效果。
3. SNCR技术:选择SNCR技术实现氮氧化物的还原,该技术通过添加还原剂(如氨水)来还原氨氧化合物和一氧化氮。
SNCR技术可以在热电站的脱硫和脱硝系统中使用,减少出口废气中的氮氧化物浓度。
二、后处理控制1. 脱硝技术:如选择SCR技术,使用氨将一氧化氮还原为氮和水。
此外,也可以采用SNCR技术,使用尿素或氨的气雾将一氧化氮还原为氨。
2. 烟气脱硫技术:一般采用湿法和干法强制氧化法的方法。
其中,湿法烟气脱硫技术是使用泼洒液体氧化剂(如石灰石浆)来使生成的二氧化硫与该氧化剂作用,除去其中的氮氧化合物,从而清洗烟气中的二氧化硫和氮气。
而干法强制氧化法是制造石膏的过程中,将石膏作为强氧化剂,并将其加入到燃气中,氧化会将石膏与气体中的氮氧化合物组成硫酸铵结晶,通过过滤剂去除。
总之,控制火电厂氮氧化物排放是一项重要的任务。
在源头控制和后处理控制两方面都有相应的控制措施和技术,持续改进和优化控制措施和技术,可以有效地减少火电厂氮氧化物排放的污染,保护我们的环境和人类健康。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施火电厂作为重要的能源供应单位,正常运行时会产生大量的氮氧化物排放。
氮氧化物是大气中的重要污染物之一,对空气质量和生态环境产生负面影响。
火电厂需要采取一系列措施,进行氮氧化物排放的控制。
火电厂可以通过调整燃烧工艺,减少氮氧化物的产生。
火电厂燃烧煤炭等燃料时,会产生氮氧化物。
通过优化燃烧技术,控制燃烧温度和燃料配比,可以降低氮氧化物的生成量。
采用高效燃烧器和低氮燃烧技术,能够有效降低燃料中的氮氧化物含量,减少排放。
火电厂可以安装氮氧化物减排设施,对排放的氮氧化物进行治理。
常见的减排设施包括SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)等技术。
SCR技术通过在烟气中加入还原剂和催化剂,将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水。
SNCR技术通过在烟气中喷射氨水等添加剂,与氮氧化物发生反应,减少其排放。
这些技术能够有效降低火电厂的氮氧化物排放。
火电厂还可以进行烟气脱硝处理,降低氮氧化物的排放浓度。
烟气脱硝技术根据烟气中的氮氧化物浓度和排放标准的要求,采用干法脱硝、湿法脱硝等不同的处理方式。
脱硝设施可以将烟气中的氮氧化物捕集并转化为硝酸盐,达到降低排放浓度的目的。
火电厂还可以控制污染物的排放浓度,减少氮氧化物的排放。
通过安装烟气脱硫、除尘等设备,降低烟气中的悬浮颗粒物和二氧化硫等污染物的浓度,可以减少氮氧化物与其他污染物的反应,降低氮氧化物的生成量。
火电厂还应加强监测和管理,确保氮氧化物排放的达标。
通过设置在线监测设备,实时监测烟气中的氮氧化物浓度,及时发现偏离排放标准的情况。
建立完善的管理制度和责任体系,对氮氧化物排放进行有效监管和管理,确保排放控制措施的有效实施。
火电厂氮氧化物排放的控制措施包括调整燃烧工艺、安装减排设施、进行烟气脱硝处理、控制污染物的排放浓度以及加强监测和管理等。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施【摘要】本文主要探讨了火电厂氮氧化物排放的控制措施。
首先介绍了氮氧化物的形成过程,然后分析了其对环境及健康的影响。
接着详细介绍了控制氮氧化物排放的各种技术措施,包括技术改进与装备更新以及监测和治理措施。
结论部分强调了控制氮氧化物排放的重要性,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的介绍,读者能够更加清晰地了解火电厂氮氧化物排放的现状和挑战,以及控制措施的重要性和发展方向。
【关键词】火电厂、氮氧化物、排放、控制措施、环境、健康、技术改进、装备更新、监测、治理、重要性、发展趋势。
1. 引言1.1 背景介绍火电厂是一种常见的能源生产设施,主要通过燃烧煤炭、天然气等燃料来产生电力。
火电厂在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物排放,这些氮氧化物是引起大气污染和环境问题的主要来源之一。
随着我国工业化进程的加快和电力需求的增长,火电厂氮氧化物排放的控制已经成为一项迫切的任务。
在过去的几十年里,我国大力发展了火电厂,取得了巨大的电力产能。
随之而来的是氮氧化物排放问题日益严重。
这些排放物会对空气质量、人类健康和生态环境造成严重影响。
控制火电厂氮氧化物排放已经成为全球范围内环保工作的重要课题之一。
为了实现可持续发展,保护环境和人类健康,火电厂氮氧化物排放的控制势在必行。
在本文中,我们将详细探讨火电厂氮氧化物排放的形成过程、影响、控制措施以及未来发展趋势,希望可以引起社会更多的关注和重视。
1.2 问题提出火电厂是我国主要的能源供应单位,在火电厂生产过程中,氮氧化物排放占据了一定比例。
氮氧化物是一种常见的大气污染物,其排放会对环境和人体健康造成严重影响。
NOx是最主要的氮氧化物之一,它的排放不仅会导致酸雨的形成,还会对大气成分和大气氧化性产生负面影响。
NOx还会与其他空气污染物相互转化,形成细颗粒物和光化学烟雾等有害物质,加重大气污染程度。
火电厂氮氧化物排放成为当前亟待解决的环境问题之一。
如何有效控制火电厂氮氧化物的排放,降低对环境和人体健康的影响,已成为环保领域的重要课题。
燃煤火电厂氮氧化物减排技术的研究与应用燃煤火电厂是我国最主要的发电方式,但其在发电过程中会排放氮氧化物等大气污染物,造成空气污染和环境恶化。
因此,探索燃煤火电厂氮氧化物减排技术,减少氮氧化物的排放,已成为我国环保事业中的重要课题。
一、氮氧化物污染的影响氮氧化物是煤炭、石油等化石能源燃烧过程中的副产品,不仅会造成大气污染,还会对人体健康、环境和生态产生负面影响。
据统计,氮氧化物排放占到我国大气污染物总排放量的30%左右,尤其在我国北方是大气污染的主要来源之一。
由于氮氧化物是臭氧和细颗粒物的原始物质,对环境和生态造成的影响也很大。
氮氧化物与水反应形成硝酸根,降低土壤pH值,破坏植物根系和营养循环,影响农作物的生长和产量。
此外,氮氧化物还会对水质、土壤、生物多样性等方面产生影响。
二、氮氧化物减排技术的现状在现有的氮氧化物减排技术中,浓缩分离法是最常见的一种技术,它通过将废气中的氮氧化物与其他物质一起吸附在吸附剂上,从而实现分离和减排。
此外,还有选择性催化还原技术、烟气脱硝技术、选择性非催化还原技术等一系列技术。
1、浓缩分离法浓缩分离法通常使用吸附稳定性好的干式或湿式吸附剂,例如活性炭、硅胶、氯化钾、铁矾等。
这些吸附剂可以吸附废气中的氮氧化物,并在吸附过程中实现分离和减排。
2、选择性催化还原技术选择性催化还原技术主要使用一种叫做SCR催化剂的催化剂,通过将氨气加入废气中,再在SCR催化剂的作用下实现化学反应,使NOx转化成氮气和水。
3、烟气脱硝技术烟气脱硝技术主要是通过将废气中的氮氧化物与氨水一起喷入注入反应器中进行脱硝。
在反应器中,废气中的NO和NO2会分别与NH3发生反应,生成N2和H2O。
4、选择性非催化还原技术选择性非催化还原技术是一种新型氮氧化物减排技术,它通过在废气中加入还原剂,例如甲烷、丙烷、异丁烷等,在高温下实现氮氧化物的还原和减排。
三、氮氧化物减排技术的前景随着环保意识的不断提高和技术的不断更新,氮氧化物减排技术的研究和应用已成为我国环保领域的重要课题。
火力发电厂余热利用技术及其在节能减排中的应用摘要:火力发电厂余热利用技术是一种重要的节能减排手段。
本文首先介绍了火力发电厂余热利用技术的分类和原理,包括低温、中温和高温余热回收技术,以及余热发电、制冷、供暖和干燥技术。
然后分析了余热利用技术在火力发电厂中的应用现状,并评估了其节能减排效果。
最后,介绍了节能减排效果评价方法与指标,为火力发电厂余热利用技术的进一步推广和应用提供了参考。
关键词:火力发电厂;余热利用技术;节能减排引言:随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,火力发电厂余热利用技术成为了节能减排的重要手段。
通过对火力发电过程中产生的余热进行回收和利用,不仅可以提高能源利用效率,减少能源消耗,还可以减少二氧化碳等温室气体的排放。
因此,研究火力发电厂余热利用技术及其在节能减排中的应用具有重要的理论和实践意义。
一、火力发电厂余热利用技术简介火力发电厂余热利用技术是指将火力发电过程中产生的废热进行回收和利用的技术。
火力发电厂在燃烧燃料时会产生大量的余热,如果不加以利用,将会造成能源的浪费和环境的污染。
因此,火力发电厂余热利用技术的研究和应用对于节能减排具有重要的意义。
火力发电厂余热利用技术可以分为余热回收技术和余热利用技术两大类。
余热回收技术主要是通过换热器等设备将余热回收,以提高能源利用效率。
而余热利用技术则是将回收的余热用于发电、制冷、供暖、干燥等领域,实现能源的综合利用。
火力发电厂余热利用技术的应用可以有效提高能源利用效率,减少能源消耗。
同时,通过余热利用,还可以减少二氧化碳等温室气体的排放,降低对环境的影响。
因此,火力发电厂余热利用技术在实现可持续发展和节能减排目标方面具有重要的作用。
然而,火力发电厂余热利用技术在实际应用中还面临着一些技术难题和经济问题,如余热回收设备的成本高、技术复杂等。
因此,需要进一步加强研究和开发,完善相关政策和标准,推动火力发电厂余热利用技术的进一步应用和推广,为实现可持续发展做出贡献。
燃煤电厂氮氧化物控制技术的研究与应用燃煤电厂作为我国主要的电力供应方式之一,不仅为国家的电力需求提供了支撑,也为经济发展做出了巨大的贡献。
然而,燃煤电厂的排放问题也日益引起人们的担忧。
在排放物中,氮氧化物(NOx)是一种重要的污染物质,它不仅对空气质量产生影响,还可能对人类健康构成威胁。
因此,燃煤电厂如何有效地控制氮氧化物的排放,是目前急需解决的问题之一。
1. 氮氧化物形成的机理在燃煤电厂中,氮氧化物的排放主要来源于燃烧过程。
煤炭中含有一定量的氮元素,当燃烧时,氮元素会和空气中的氧气结合,形成氮氧化物。
氮氧化物主要包括氮一氧化物(NO)和二氧化氮(NO2),它们对空气质量产生的影响是综合的,并且与其它排放物质相互作用,会导致酸雨和光化学烟雾等环境问题。
2. 氮氧化物控制技术为了控制燃煤电厂氮氧化物的排放,目前常用的技术手段主要包括低氮燃烧技术、脱硝技术和吸收剂脱硫技术。
2.1 低氮燃烧技术低氮燃烧技术是通过改变燃烧过程中的特定参数,降低燃烧室内的温度和氧气浓度,从而减少氮氧化物的生成。
现在广泛应用的低氮燃烧技术包括SNCR技术(选择性非催化还原技术)和LNB技术(低氮燃烧器技术)等。
这些措施可以将NOx排放降低到50%以下,但其效率随温度、燃料和空气流量等因素变化而不同。
2.2 脱硝技术脱硝技术是指将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水蒸汽的过程。
脱硝技术主要包括SCR技术(选择性催化还原技术)、SNCR技术以及尿素水溶液喷射技术等。
SCR技术可以将NOx排放降低到10-20mg/m3以下,但需要投入更大的资金和设备。
2.3 吸收剂脱硫技术吸收剂脱硫技术主要是指使用吸收剂与烟气中的硫化物发生反应,使其转化为硫酸、硫酸铵等化合物的方法。
该技术主要适用于高硫煤的脱硫,但该技术对NOx的控制不是非常显著。
3. 氮氧化物控制技术的应用氮氧化物的排放对环境和人类健康都是极为不利的,因此燃煤电厂必须采取切实可行的措施加以控制。
火电厂氮氧化物防治技术政策火电厂是我国能源结构中重要的发电方式之一,但是火电厂的运行会产生大量的氮氧化物排放,对大气环境造成严重污染。
为了减少火电厂氮氧化物的排放,我国制定了一系列的技术政策,推动火电厂进行氮氧化物防治。
首先,我国提出了控制火电厂氮氧化物排放总量的政策。
根据国家环保部的要求,每年对火电厂的氮氧化物排放总量进行限制,要求火电厂在限定的排放总量范围内进行运行。
这项政策的实施,强制火电厂在减少氮氧化物排放方面进行切实努力,从源头上控制排放。
其次,我国推广了火电厂脱硝技术。
脱硝技术是控制火电厂氮氧化物排放的关键措施之一。
我国鼓励和支持火电厂采用先进的脱硝技术,包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等。
这些技术可以有效地将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水,从而减少了对大气的污染。
此外,我国还加大了对火电厂脱硝设施的监管力度。
要求火电厂按照国家规定的标准建设和运维脱硝设施,并加强对设施的日常管理和维护。
通过监管,确保火电厂脱硝设施的正常运行,达到降低氮氧化物排放的目标。
另外,我国还鼓励火电厂进行余热发电。
在火电厂发电过程中,会产生大量的余热。
通过余热发电,可以提高能源利用效率,降低火电厂的燃煤量和排放量。
余热发电技术可以减少火电厂的运行能耗,并减少氮氧化物等污染物的排放。
此外,我国还鼓励火电厂进行能源综合利用。
火电厂可以将煤矸石、煤泥等废弃物作为燃料,并采用高效的燃烧技术。
这些废弃物的燃烧不仅可以减少火电厂的煤炭消耗,还可以减少氮氧化物的排放,实现资源的综合利用和环境的双重效益。
总结起来,火电厂氮氧化物防治技术政策的实施是我国控制火电厂氮氧化物排放的重要举措。
通过限制排放总量、推广脱硝技术、加强监管、鼓励能源综合利用等多方面的措施,我国正在逐步减少火电厂氮氧化物的排放,为改善大气环境质量做出了积极贡献。
火电厂氮氧化物防治技术政策(二)近年来,氮氧化物的排放日益成为环境污染的重要问题,尤其是火电厂作为重要的工业排放源之一,其氮氧化物的排放量占据了重要的比例。
热电厂余热回收和氮氧化物处理技术探究
摘要:热电厂在发电的过程中,系统循环水中存在大量的低温热能,直接排放会造成能量浪费;且燃料的燃烧会产生大量的氮氧化物,对环境造成污染。
热泵具有将低温热能提升为高温热能的能力,本文提出利用热泵技术对热电厂中的余热进行回收,并进行了可行性分析,然后,对目前两种常用的氮氧化物处理技术进行比较,认为低氮氧化物燃烧技术是最有效的氮氧化物处理方法。
关键词:水源热泵循环水低温余热氮氧化物处理技术
Abstract:In the process of Electricity generation with thermal power, a lot of low temperature heat energy contained in the circulating water, and if it is discharged directly, will cause energy waste. In addition to, the burning of fossil fuels will produce large amounts of nitrogen oxides, and causes pollution to the environment. Heat pump can transform low temperature heat energy into high temperature heat energy. So in this paper, after putting forward to recycling waste heat in the thermal power plant with heat pump technology, the feasibility analysis followed. At last, after making a comparison between two kinds of normal technologies in processing the nitrogen oxides, I think low nitrogen oxides combustion technology is the most effective methods.
Key words:water-source heat pump; circulating water; low temperature waste heat; nitrogen oxides; processing technology
0.引言
火电厂的能源利用率比较低,且化石燃料在燃烧过程中有大量的氮氧化物气体产生。
在国家大力推行节能减排能源政策的背景下, 火电厂循环水中丰富的余热资源正在引起人们越来越多的关注,同时,对氮氧化物进行处理,减少对环境的污染势在必行。
实现节能减排、发展循环经济是实现可持续发展的必然选择。
1.热泵技术在电厂余热回收中的应用
热力发电机组的绝大部分能量损失是由以下两部分构成:一部分是锅炉烟气排放带走的热量,另一部分就是凝汽器循环水带走的热量。
然而,现在投产的蒸发量在1 000 t/h以上的锅炉,效率大都在90%以上,所余留的节能空间已经非常小了【1】。
但由于凝汽器循环水的温度一般只比环境温度高10℃左右,往往直接排放,造成能源的浪费。
热电厂以循环水作为热源水,通过热泵机组可以对周边地区进行供热,有效提高能源的利用率。
1.1循环水—热泵技术的原理
根据冷源介质的不同分为水源热泵和空气源热泵及地源热泵,按动力形式不同分为蒸气压缩式热泵、吸收式热泵和蒸汽喷射式热泵。
压缩式热泵的工作原理如图1所示:
图1:压缩式热泵工作原理
冬季,低温低压的制冷剂流经蒸发器,从冷源吸热升温蒸发后进入压缩机,被绝热压缩成高温高压蒸汽,然后进入冷凝器向热源放热冷凝后,经膨胀阀绝热节流,成低干度的湿蒸汽,低温低压的制冷剂再流经蒸发器从热源吸热蒸发,开始新的循环【2-3】。
夏季,水源热泵的蒸发器与冷凝器功能互换,循环按反方向进行。
热电厂汽轮机凝汽循环水的温度和流量都比较稳定,蒸发器不会出现结霜现象,热泵的换热效率比较高。
通过热泵机组利用凝汽器循环水中的余热,对热电厂周边区域供暖,可以有效降低电厂向室外空气的热量排放量,减小温室效应,同时避免了直接排放造成的能量损失。
1.2循环水—热泵技术余热回收的可行性分析
根据目前火力发电机组循环水系统的布置方式及水源热泵系统的特点,通常采用称串联耦合式:热泵系统的取热换热器布置在循环水池中,循环水经过冷却塔和换热器的先后冷却构成串联式的冷却方式。
具体原理如图2【4】所示:
1-凝汽器;2-冷却塔;3-循环水池;4-循环水泵1;5-换热器1; 6-换热器2;7-循环水泵
2;8-压缩机;9-膨胀阀;10-换热器3;
图2:循环水系统与热泵的串联耦合
由循环水泵、凝汽器、冷却塔、循环水池等构成的是汽轮发电机组的常规循环水系统,由压缩机、换热器3、膨胀阀、换热器2等组成了热泵系统。
对于图中水源热泵而言,换热器2是实现吸热功能的蒸发器,换热器3相当于冷凝器。
热泵系统和循环水系统之间通过换热器1实现能量的交换,经换热器3加热升温后的热水就可以对外供应,可以同时实现对周边用户供暖和热水。
一般的水源热泵机组,在供水温度为9~20℃条件下, 制热系数COP可达3.6~4.1【5】。
由于凝汽器循环水的温度一般只比环境温度高10℃左右,所以,冬季只要电厂所在区域室外空气温度的波动比较小,使得循环水温度在热泵的经济运行范围的之内,那么循环水-热泵系统就可以实现冬季供暖和供热水两种需求,并且有较高的能效比。
综上所述,循环水-热泵
技术在热电厂的余热回收中可以有效利用循环水的低温热能,能够达到显著的节能效果,有着很高的可行性。
2.氮氧化物处理技术
目前热电厂的主要燃料是矿物燃料,其在烧的过程产生的氮氧化物主要是NO和NO2,通常这两种氮的氧化物称为NO X,它的排放是导致酸雨、光化学烟雾等一系列严重空气污染问题的主要原因之一。
目前氮氧化物处理技术主要有两种方法,一是采用低氮氧化物燃烧技术【6】,降低炉内的氮氧化物生成量;二是选择性催化还原法【7】(SCR),在烟道尾部加装脱硝装置,把烟气中的氮氧化物转变为无害的氮气或有机肥料。
2.1低氮氧化物燃烧技术
低氮氧化物燃烧技术是指通过燃烧技术来降低NO X的生成量。
目前普遍采用空气分段燃烧的技术。
在两段燃烧装置中,第一段的烟气温度低、氧气量不足,因此NO X生成量很小;第二段的燃烧使不完全燃烧的产物燃烧完全,这时虽然氧气已经过剩,但是由于燃烧温度比较低,又限制了NO的形成。
图3【6】对比了普通燃烧系统和两段燃烧系统氮氧化物的生成量:
1-普通燃烧系统; 2-两级燃烧系统
图3:氮氧化物的浓度
由图3我们不难发现,在燃烧时,采用两段燃烧可以大大降低烟气中NO浓度,从源头上减少NO X的排放量。
2.2选择性催化还原法
选择性催化还原法(SCR)通常是将氨作为还原剂注入含NO x的烟道气中的气体热交换器的上游,NO x在催化剂的作用下被还原为对空气无污染的氮气和水。
S C R 系统主要由反应器、催化剂、氨贮存罐和氨喷射器等组成,系统结构示意图如图 4【7】所示:
图4:SCR结构示意图
影响SCR法NO X处理技术效率有三个因素【8】:
1)烟气的温度:SCR 法的适宜温度为300至400℃,当烟气的温度不在此范围时,处理效率将会大幅度降低;
2)催化剂的活性:催化剂的组成和活性对 SCR 法的处理效率影响很大;
3)硫酸铵的生成:由于烟气中存在三氧化硫,未催化反应的NH3通过反应器后形成硫酸铵,黏附在催化剂和下游设备上,降低去除效率,并且残留在尾气中 NH3也随之增多。
由此可见,SCR法作为一般的改进燃烧技术和控制NO x生成的补充技术,有着良好的前景,但是根据上面提到的影响其效率的三个因素,这种方法目前还存在一些问题需要解决,如操作温度范围的扩大,催化剂活性的提高、以及尾气中 NH3的残留对大气造成二次污染等。
通过对这两种处理氮氧化物方法的比较,我们发现,选择性催化还原法,虽然是在烟道尾部对烟气进行催化处理,操作起来比较简单,但还是存在很多问题,有待进一步改进,而低氮氧化物燃烧技术采用空气分段燃烧的技术,从烟气的源头上有效减少氮氧化物的排放,可以从根本上解决问题,效果比较好。
3.结论
通过以上分析和比较,利用水源热泵回收电厂循环水的热量,可减少循环水低温热能的损失,能较好地实现能源的利用,比较适合作为其周边小区的供暖和供热水系统,有着很好的节能效果,应该进行推广;对于热电厂氮氧化物的处理,推荐采用低氮氧化物燃烧技术,这项技术可以有效减少烟气中NO X的排放量,有着很好的减排效果。
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