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高硫高灰燃煤电厂超低排放技术路线研究分析

北极星环保网来源:电力设备 黄伟2017/9/14 14:42:37我要投稿

北极星环保网讯:随着环境质量的不断恶化,环保问题已经是一项不容忽视的事情,因此,对燃煤电厂实行超低排放已经是发展的必然趋势,尤其是高硫高灰煤电厂。本文就主要介绍了目前主流超低排放的一些技术,其中有脱硝技术、除尘改造技术以及脱硫技术,文章还结合这些技术对具体的操作过程进行了详细的介绍。

超低排放技术

关键词:超低排放;二氧化硫;氮氧化物;烟尘;高硫高灰煤

近年来,雾霾在全国各地十分严重,火力发电、工业排放以及汽车尾气和二次扬尘等就是这些城市细颗粒物的重要来源。为了有效改善这一状况,相关部门均发布了燃煤电厂超低排放的改造方案,目的在于希望利用超低排放使环境质量能够得到改善,氮氧化物、二氧化硫以及烟尘是超低排放所关联到的三种主要污染物,其均来自煤的燃烧过程中,本文就对一些主流的超低排放技术进行了详细的介绍。

一、主流超低排放技术路线

(一)脱硝技术

烟气中的氮氧化物主要有三种生成方式,分别是:燃料型氮氧化物、快速型氮氧化物和热力型氮氧化物[1]。如果按照控制的阶段来进行区分,可分为:燃烧之前、燃烧中以及燃烧之后。燃烧之前进行脱硝虽然在技术上可以实现,但极大地降低了经济效益。从目前阶段来看,燃烧中脱硝和烟气脱硝是最为常用的技术。

1.燃烧中脱硝

在使用燃烧中脱硝技术时,主要目的是进行低氮燃烧改造,主流技术主要有以下几种:低氮燃烧器、空气分级燃烧技术、烟气再循环技术以及燃料分级燃烧技术。其中应用范围最广的是空气分级燃烧技术,这一技术的基本原理是分两个阶段将燃烧所用的空气送入,在主要的燃烧区域,富燃料贫氧会抑制氮氧化物的生成,在燃烬的区域,贫燃料富氧会降低飞灰中未能燃烬的碳。

从实际发挥的作用来看,通过将低氮燃烧器和空气分级燃烧技术进行结合可使得氮氧化物的排放量大为降低,但这种结合也会带来一定的弊端,它会使得飞灰可燃物的含量增加,使其无法被再次利用,并且还会造成水冷壁被腐蚀的现象[2]。

2.燃烧后脱硝

燃烧后脱硝常用的两种技术是选择性催化还原和选择性非催化还原,其中,选择性催化还原技术因为脱除效率十分之高而成为了主流技术。这一技术的布置方式有三种,分别是低含尘烟气段、高含尘烟气段和尾部烟气段,通常采用最多的是高含尘烟气段,这主要是从经济性角度来考虑的,布置的时间一般在空预器之前。

氨气是脱硝过程中所采用的脱硝剂,其产生方式主要有三种,分别是液氨、氨水以及尿素,其中液氨的使用最为普遍,是因为其较为安全且运行成本低。在脱硝的过程中,必须对氨的用量进行严格控制,因为其虽然对氮氧化物的转化有利,但也容易跟烟气中的三氧化硫进行反应,反应生成的硫酸铵会将空预器堵塞。进行脱硝所使用的催化剂是钒钛钨型,催化剂的选择要根据灰的主要成分来决定。

(二)除尘改造技术

低低温静电除尘、电袋复合除尘以及湿式电除尘是目前阶段使用最多的三种除尘技术,它们能够将烟尘进行超净排放。

1.低低温静电除尘

在低温电除尘之前加装换热系统就是低低温静电除尘技术,以低温省煤器来说,使烟气的温度能够降到酸露点之下的八十五到就是摄氏度之间,烟气中所含的三氧化硫就会进行凝结,使烟尘的比电阻得到减弱,从而达到提升除尘效率的目的[3]。利用这一技术所产生的热能有两种利用方法:

第一种是可用其来加热汽轮机用水,所产生的节能效果是十分明显的,第二种是可用其将尾部的烟气加热,使烟气能够更好的进行扩散。除此之外,在利用这一技术时,需要将灰硫比和二次扬尘这两个因素考虑进去,如果灰硫比处于比较低的状态,就要将设备的防腐能力进行提高,而离线振打等抑尘措施是二次扬尘的解决方法。

延伸阅读:

干货 燃煤电厂超低排放技术路线与协同脱除

超低排放技术路线那么多 到底如何选

燃煤机组深度超低排放技术路线的综合性研究

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