论文部分内容阅读
摘要:随着社会的不断发展,我国对于环境的保护越来越重视,特别是对火电厂中氮氧化合物污染物质的控制。氮氧化合物对环境会造成很大的不利影响,是地球温室效应、臭氧层破坏和酸雨等现象产生的主要原因,而火电厂是产生氮氧化合物的主要场所,因此烟气脱硝技术在火电厂中有着广阔的应用空间。本篇论文就是针对烟气脱硝技术在火电厂中具体应用做浅要分析。
关键词:烟气脱硝技术 火电厂
中图分类号:TU834文献标识码: A
烟气脱硝技术很大幅度降低了火电厂产生氮氧化合物对地球环境的伤害。随着我国经济的不断发展,我国每年火电厂产生氮氧化合物逐年剧增,为了阻止全球环境进一步恶化,我国应该大力推广烟气脱硝技术,控制火电厂产生氮氧化合物的数量,改善我国的生态环境。目前SCR烟气脱硝技术是我国最受欢迎的脱硝技术之一,其效率高的优势使其被很多火电厂所采纳。
一、氮氧化合物带来的危害
我国目前所使用的燃料资源是以煤炭资源为主,在火电厂的生产工艺中也是以煤炭提供能源为主,煤炭是一种不可再生资源,我国对于该资源的使用有一个严格的控制,煤炭资源的使用几乎占据了整个在再生资源的75%,其燃烧后产生的烟气物质主要是氮氧化合物,对环境造成恶劣的影响,其造成的环境不污染不可忽视。
火电厂的生产过程中产生氮氧化合物,这一物质极不稳定,遇到外界刺激很容易变为一氧化氮或二氧化氮等有毒气体,这些氮氧化合物会对地球环境的起到破坏作用。酸雨的腐蚀功能对地球有很大的破坏功能。火电厂将氮氧化合物等污染物质排放到空气中与空气中的水相结合,通过扩散、沉降、转化等程序就会产生人们所说的酸雨;氮氧化合物对于植物具有很强的破坏性;氮氧化合物和碳氢化合物反应所生成光化学烟雾,破坏空气中的质量;氮氧化合物还对空气中起过滤紫外线作用的臭氧层进行破坏,破坏了地球的保护膜;除此之外氮氧化合物中的二氧化氮对人们自身健康起到很大的不利作用,二氧化氮通过呼吸道进入人的血液中,破坏血红蛋白的活性,降低血液中含氧量,严重时甚至会造成缺氧现象等,氮氧化合物无论是对人们的生命健康还是地球的环境保护都应该对其进行有效的控制和处理,降低其对人们生活的不利影响。
二、火电厂烟气脱硝的现状
我国的脱硝技术相对于国际水平仍然有着很大的差距,脱硝系统也并不完善,脱硝技术的成效并没有达到预期的效果。我国的脱硝技术起步较晚,在2012年1月才发布《关于脱硝电价政策的研究和建议》,我国的火电厂的脱硝任务十分沉重,如果使全国火电厂安装脱硝设备,需要有6亿多千瓦的设备需要进行设备改造,这需要的不仅仅是人力和财力的支持,更需要时间的沉淀,才能够彻底完成全国火电厂的脱硝任务。火电厂使用脱硝技术势必会增加火电厂的成本,即使我国对火电厂实施补贴政策,但是仍然加剧了火电厂的经济负担。在火电厂的市场经济形势不乐观的大环境下,想要实施火电厂的脱硝计划,无疑是加剧了任务的难度,政府应该调节期间的矛盾,从根本上铲除脱硝计划道路的障碍。
三、烟气脱硝技术
1.SCR烟气脱硝技术的原理
在当今的火电厂的实践操作下,SCR烟气脱硝技术的成效最为明显突出,是目前最为先进的脱硝技术,被火电厂广泛使用。该技术的工作原理中最为重要的是SCR的催化还原的工作原理,因此被称为SCR烟气脱硝技术。
该技术工作原理是在催化剂和3400C到4000C的条件下,促使NH3和火电厂中的氮氧化合物发生化学反应,其产物是无毒的惰性气体氮气和水,其产物也无需经过特殊处理,从而阻止氮氧化合物受到外界刺激,变为有毒气体。其中涉及到的化学反应主要有以下几种有氧条件下的反应:
4NH3+4NO+O2→ 4N2+6H2O
4NH3+2NH2+O2→ 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→ 2N2+3H2O
4NH3+3O2→ 2N2+3H2O
4NH3+5O2→4NO+6H2O
2NH3→N2+3H2
工作原理的化学反应过程中最为关键的就是催化剂的选用,催化剂是促进反应快慢的关键。在实际运用过程中对于烟气脱硝技术中催化剂的选用和促成成分是根据火电厂所排放的烟气中的有毒气体的成分来决定,起催化剂的使用形式也被分为板式、蜂窝式和波纹板三种形式,设计者对烟气进行分析,从而选用最恰当的催化剂的成分、含量和形式。
2.催化剂还原的工艺
烟气脱硝技术在使用过程中,若是火电厂所排放的烟气中有毒气体的成分浓度过高的情况下建议将催化剂的形式选用为蜂窝型,这样可以增加与氮氧化合物和氧气的接触面积,从而增加脱硝技术的效率。
催化剂在使用过程中很容易被老化,从而降低催化剂的使用效率。催化剂本身并不具备无限循环使用下去的功能,它有使用时间限制,因此在使用过程中必定要注意催化剂的使用时间,在其失去功效之前将其替换更新,保证脱硝技术的成效。据调查研究数据显示,催化剂随着时间的推移,可以通过其反应速度也会逐渐变慢。催化剂使用时不建议使用单层催化剂,因为在催化剂老化时需要更换新的催化剂,单层催化及则必须一次性更换大量的催化剂,无论是从经济的角度还是从工作效率的角度去考虑都不建议使用。
3.SNCR脱硝技术
SNCR脱硝技术与SCR脱硝技术最大的区别就是不需要催化剂,其反应条件最为关键的是温度,而不是催化剂,这样就可以大大降低脱硝方案的成本。但是相较于脱硝的成效并没有SCR脱硝技术高,氨的使用量也大,并且会生成腐蚀性的物质,因此在很多的火电厂中并没有选用SNCR脱硝技术,但是仍然有些工厂选用这种技术。
四、烟气脱硝技术的工艺系统与应用
1.烟气脱硝技术的工艺系统
我们以我国现今普遍运用的SCR脱硝技术为例来简要介绍烟气脱硝技术的工艺系统。SCR脱硝技术的工艺系统主要分为SCR反应器和辅助系统,氨气的储存以及处理系统和氨气注入系统三个部分。
SCR的脱硝技术的工艺包括,首先是采用氨气作为还原剂,氨气普遍是以液体的形态注入到蒸发器中使之汽化,将汽化的氨气和空气稀释再投入到该系统的反应器当中,促进烟气中的脱硝反应;为了使氮氧化合物和还原剂氨气充分融合,扩大接触面积,提升反应效率,反应器中采用的输送通道采用固定床平行通道形式有利于烟气的疏导和优化装置的布局。
2.烟气脱硝技术的具体应用
我国的烟气脱硝技术主要还是引进国外的先进技术,在SCR脱硝技术的系统中最为关键的催化剂就是引进奥地利CERAM公司的脱硝技术,而还原剂液氨则是引进法国先进的脱硝技术,烟气的脱硝设备主要引进德国西门子的脱硝技术等多种从国外先进的技术。
先进技术的引入弥补了我国脱硝技术起步晚的步调,可以很大程度的提升我国火电厂的脱硝效率,这些先进的技术首先在我国大型的火电厂被应用,成功实施后再次引入小型的火电厂,逐渐实现全国脱硝技术的整体提升,促进我国火电厂整体的经济水平,走可持续发展的道路。
3烟气脱硝技术应用的建议
我国火电厂的脱硝技术的应用主要从四个方面进行改进。首先是脱硝技术的设备方面,设备的更换需要大量的资金投入,国家除了为火电厂提供一定的资金补助外,也可以增加环保专项资金的投入,从而降低火电厂对于设备更换的压力,促进设备尽快更替;其次是我国应该加强火电厂对于脱硝系统的监管,将脱硝系统,环保机构和电力监管部门相结合,促进火电厂脱硝走上正规化的道路;除了不断引进国外的先进技术,我国也要创建自己的研发机构,创新永远是技术更新永不枯竭的动力;还有在建立脱硝电价的系统过程中,政府要充分发挥宏观调控的功能,在建立之初應加大政府的补贴力度,促使脱硝电价系统更好、更快的建立,并且加大火电厂的宣传力度和相关政策,大力鼓励火电厂实施脱硝系统。
结束语:
综上所述,我国火电厂的脱硝系统的实施仍然存在很多的问题,我国政府和火电厂应该不断完善该系统,促使脱硝系统在我国火电厂的普及和应用,改善我国环境质量。由于我国的脱硝技术的投资较大,成效较低,还存在一定的二次污染,我们在研发技术时应该解决这些问题,从而优化我国的脱硝技术系统。
参考文献:
[1]张海红.大型火电厂SCR烟气脱硝技术应用[J].广东化工.2013(15)
[2]蒋砍法.SCR法烟气脱硝技术在火电厂的应用[J].建筑与装饰:下旬.2013(8)
[3]陈晓峰,郭道清,苏祥.燃煤电厂烟气脱硝技术现状探讨分析[J].科协论坛(下半月).2012(4)
[4]李峰.浅谈火电厂锅炉烟气脱硝技术[J].中国新技术新产品.2013(23)
关键词:烟气脱硝技术 火电厂
中图分类号:TU834文献标识码: A
烟气脱硝技术很大幅度降低了火电厂产生氮氧化合物对地球环境的伤害。随着我国经济的不断发展,我国每年火电厂产生氮氧化合物逐年剧增,为了阻止全球环境进一步恶化,我国应该大力推广烟气脱硝技术,控制火电厂产生氮氧化合物的数量,改善我国的生态环境。目前SCR烟气脱硝技术是我国最受欢迎的脱硝技术之一,其效率高的优势使其被很多火电厂所采纳。
一、氮氧化合物带来的危害
我国目前所使用的燃料资源是以煤炭资源为主,在火电厂的生产工艺中也是以煤炭提供能源为主,煤炭是一种不可再生资源,我国对于该资源的使用有一个严格的控制,煤炭资源的使用几乎占据了整个在再生资源的75%,其燃烧后产生的烟气物质主要是氮氧化合物,对环境造成恶劣的影响,其造成的环境不污染不可忽视。
火电厂的生产过程中产生氮氧化合物,这一物质极不稳定,遇到外界刺激很容易变为一氧化氮或二氧化氮等有毒气体,这些氮氧化合物会对地球环境的起到破坏作用。酸雨的腐蚀功能对地球有很大的破坏功能。火电厂将氮氧化合物等污染物质排放到空气中与空气中的水相结合,通过扩散、沉降、转化等程序就会产生人们所说的酸雨;氮氧化合物对于植物具有很强的破坏性;氮氧化合物和碳氢化合物反应所生成光化学烟雾,破坏空气中的质量;氮氧化合物还对空气中起过滤紫外线作用的臭氧层进行破坏,破坏了地球的保护膜;除此之外氮氧化合物中的二氧化氮对人们自身健康起到很大的不利作用,二氧化氮通过呼吸道进入人的血液中,破坏血红蛋白的活性,降低血液中含氧量,严重时甚至会造成缺氧现象等,氮氧化合物无论是对人们的生命健康还是地球的环境保护都应该对其进行有效的控制和处理,降低其对人们生活的不利影响。
二、火电厂烟气脱硝的现状
我国的脱硝技术相对于国际水平仍然有着很大的差距,脱硝系统也并不完善,脱硝技术的成效并没有达到预期的效果。我国的脱硝技术起步较晚,在2012年1月才发布《关于脱硝电价政策的研究和建议》,我国的火电厂的脱硝任务十分沉重,如果使全国火电厂安装脱硝设备,需要有6亿多千瓦的设备需要进行设备改造,这需要的不仅仅是人力和财力的支持,更需要时间的沉淀,才能够彻底完成全国火电厂的脱硝任务。火电厂使用脱硝技术势必会增加火电厂的成本,即使我国对火电厂实施补贴政策,但是仍然加剧了火电厂的经济负担。在火电厂的市场经济形势不乐观的大环境下,想要实施火电厂的脱硝计划,无疑是加剧了任务的难度,政府应该调节期间的矛盾,从根本上铲除脱硝计划道路的障碍。
三、烟气脱硝技术
1.SCR烟气脱硝技术的原理
在当今的火电厂的实践操作下,SCR烟气脱硝技术的成效最为明显突出,是目前最为先进的脱硝技术,被火电厂广泛使用。该技术的工作原理中最为重要的是SCR的催化还原的工作原理,因此被称为SCR烟气脱硝技术。
该技术工作原理是在催化剂和3400C到4000C的条件下,促使NH3和火电厂中的氮氧化合物发生化学反应,其产物是无毒的惰性气体氮气和水,其产物也无需经过特殊处理,从而阻止氮氧化合物受到外界刺激,变为有毒气体。其中涉及到的化学反应主要有以下几种有氧条件下的反应:
4NH3+4NO+O2→ 4N2+6H2O
4NH3+2NH2+O2→ 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→ 2N2+3H2O
4NH3+3O2→ 2N2+3H2O
4NH3+5O2→4NO+6H2O
2NH3→N2+3H2
工作原理的化学反应过程中最为关键的就是催化剂的选用,催化剂是促进反应快慢的关键。在实际运用过程中对于烟气脱硝技术中催化剂的选用和促成成分是根据火电厂所排放的烟气中的有毒气体的成分来决定,起催化剂的使用形式也被分为板式、蜂窝式和波纹板三种形式,设计者对烟气进行分析,从而选用最恰当的催化剂的成分、含量和形式。
2.催化剂还原的工艺
烟气脱硝技术在使用过程中,若是火电厂所排放的烟气中有毒气体的成分浓度过高的情况下建议将催化剂的形式选用为蜂窝型,这样可以增加与氮氧化合物和氧气的接触面积,从而增加脱硝技术的效率。
催化剂在使用过程中很容易被老化,从而降低催化剂的使用效率。催化剂本身并不具备无限循环使用下去的功能,它有使用时间限制,因此在使用过程中必定要注意催化剂的使用时间,在其失去功效之前将其替换更新,保证脱硝技术的成效。据调查研究数据显示,催化剂随着时间的推移,可以通过其反应速度也会逐渐变慢。催化剂使用时不建议使用单层催化剂,因为在催化剂老化时需要更换新的催化剂,单层催化及则必须一次性更换大量的催化剂,无论是从经济的角度还是从工作效率的角度去考虑都不建议使用。
3.SNCR脱硝技术
SNCR脱硝技术与SCR脱硝技术最大的区别就是不需要催化剂,其反应条件最为关键的是温度,而不是催化剂,这样就可以大大降低脱硝方案的成本。但是相较于脱硝的成效并没有SCR脱硝技术高,氨的使用量也大,并且会生成腐蚀性的物质,因此在很多的火电厂中并没有选用SNCR脱硝技术,但是仍然有些工厂选用这种技术。
四、烟气脱硝技术的工艺系统与应用
1.烟气脱硝技术的工艺系统
我们以我国现今普遍运用的SCR脱硝技术为例来简要介绍烟气脱硝技术的工艺系统。SCR脱硝技术的工艺系统主要分为SCR反应器和辅助系统,氨气的储存以及处理系统和氨气注入系统三个部分。
SCR的脱硝技术的工艺包括,首先是采用氨气作为还原剂,氨气普遍是以液体的形态注入到蒸发器中使之汽化,将汽化的氨气和空气稀释再投入到该系统的反应器当中,促进烟气中的脱硝反应;为了使氮氧化合物和还原剂氨气充分融合,扩大接触面积,提升反应效率,反应器中采用的输送通道采用固定床平行通道形式有利于烟气的疏导和优化装置的布局。
2.烟气脱硝技术的具体应用
我国的烟气脱硝技术主要还是引进国外的先进技术,在SCR脱硝技术的系统中最为关键的催化剂就是引进奥地利CERAM公司的脱硝技术,而还原剂液氨则是引进法国先进的脱硝技术,烟气的脱硝设备主要引进德国西门子的脱硝技术等多种从国外先进的技术。
先进技术的引入弥补了我国脱硝技术起步晚的步调,可以很大程度的提升我国火电厂的脱硝效率,这些先进的技术首先在我国大型的火电厂被应用,成功实施后再次引入小型的火电厂,逐渐实现全国脱硝技术的整体提升,促进我国火电厂整体的经济水平,走可持续发展的道路。
3烟气脱硝技术应用的建议
我国火电厂的脱硝技术的应用主要从四个方面进行改进。首先是脱硝技术的设备方面,设备的更换需要大量的资金投入,国家除了为火电厂提供一定的资金补助外,也可以增加环保专项资金的投入,从而降低火电厂对于设备更换的压力,促进设备尽快更替;其次是我国应该加强火电厂对于脱硝系统的监管,将脱硝系统,环保机构和电力监管部门相结合,促进火电厂脱硝走上正规化的道路;除了不断引进国外的先进技术,我国也要创建自己的研发机构,创新永远是技术更新永不枯竭的动力;还有在建立脱硝电价的系统过程中,政府要充分发挥宏观调控的功能,在建立之初應加大政府的补贴力度,促使脱硝电价系统更好、更快的建立,并且加大火电厂的宣传力度和相关政策,大力鼓励火电厂实施脱硝系统。
结束语:
综上所述,我国火电厂的脱硝系统的实施仍然存在很多的问题,我国政府和火电厂应该不断完善该系统,促使脱硝系统在我国火电厂的普及和应用,改善我国环境质量。由于我国的脱硝技术的投资较大,成效较低,还存在一定的二次污染,我们在研发技术时应该解决这些问题,从而优化我国的脱硝技术系统。
参考文献:
[1]张海红.大型火电厂SCR烟气脱硝技术应用[J].广东化工.2013(15)
[2]蒋砍法.SCR法烟气脱硝技术在火电厂的应用[J].建筑与装饰:下旬.2013(8)
[3]陈晓峰,郭道清,苏祥.燃煤电厂烟气脱硝技术现状探讨分析[J].科协论坛(下半月).2012(4)
[4]李峰.浅谈火电厂锅炉烟气脱硝技术[J].中国新技术新产品.2013(23)