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脱硫脱硝烟气除尘技术概述

引言


脱硫脱硝和烟气除尘技术在燃煤机组建设中的应用,可以减少生产过程中的空气排放,最大限度地减少对环境的影响,符合现代环保节能发展的理念,是促进我国可持续发展的重要措施,在提高机组控制水平的基础上,有效利用各种新型环保技术,达到环保节能的目的。本文通过对燃煤电厂脱硫脱硝和烟气除尘技术的介绍、分类和特点进行了分析,探讨了脱硫脱硝和烟气除尘技术在燃煤电厂中的重要性,为实现燃煤电厂超低排放和绿色发展目标奠定了一定的基础。


1脱硫脱硝烟气除尘技术概述


1.1电厂锅炉脱硫脱硝、烟气除尘技术特点


结合我国电站锅炉生产企业,正确认识脱硫脱硝技术和烟气除尘技术的重要价值,积极引进该技术,实现了99%的烟气除尘、脱硝99%、99%的脱硫达到了我国目前的工业烟气排放标准。目前,我国大部分烟气脱硫脱硝除尘技术日趋成熟,在实际应用中表现出巨大优势,投入成本不断降低,烟气脱硫脱硝除尘工艺系统流程更加简化。烟气脱硫脱硝除尘工艺人力少,操作工艺简单,效果好,可实现系统设备的基本自动控制。采用电厂脱硫、脱硝、烟尘处理技术,不仅可以大大降低电厂的污染排放,还可以提高煤炭的利用效率,从而降低煤耗成本。


1.2电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术现状


在国家快速发展的背景下,我国对环境保护的实施要求越来越严格,绿色环保逐渐成为新时代的指导原则。目前,我国大部分锅炉机组采用脱硫脱硝和烟气除尘技术,大部分电厂技术实施者采用锅炉设备的科学规划和调整,实现脱硫脱硝计划的工作目标。注入更多的人员和成本作为电厂单位,优化设备和技术。然而,与其他国家的先进和优秀技术相比,我国在脱硫、脱氮和烟气除尘方面仍面临着更多的不足。因此,电厂必须根据自身实际情况及时创新和改进相关技术。确保技术部分能够使电厂更有效地实现环境减排目标,进一步提高机组在市场环境中的核心竞争力。


2锅炉脱硫脱硝技术和烟气除尘技术的应用实例


2.1北二电厂2×600MW机组脱硫脱硝工程基本情况


新疆准东五彩湾北二电厂333#、4#((2×600MW)机组锅炉为超临界燃煤锅炉。烟气采用静电除尘器除灰、石灰石-石膏湿法脱硫。结合北二电厂3#、4#((2×600MW)机组烟气脱硫脱硝工程实际简要介绍了SCR脱硝工艺改造前后氮氧化物的减少(NOX)排放、石灰石/石灰石膏烟气脱硫技术。


2.2SCR烟气脱硝技术


根据电厂的具体情况,SCR脱硝工艺采用“高粉尘布置”的选择性催化还原方法(SCR),以尿素热解制氨法为还原剂。我厂脱硝系统30%锅炉30%锅炉BMCR-BMCR负荷100%,烟气NOx含量220mg/Nm3、脱硝系统入口烟气含尘量小15g/Nm3、在NH3/NOx摩尔比不超过保证值0.82/0.816的情况下,出口NOx浓度小于50mg/NM3,可保证NOx脱除率大于80%;SO2/SO3转化率小于1%,能满足上述性能保证条件,SCR系统具有正常运行能力,能在烟298℃~在420℃之间连续运行。2021年,对3#机组SCR脱硝系统的烟气流场和控制系统进行了优化改造,减少了氨逃逸,提高了脱硝系统运行的可靠性、连续性和经济性。脱硝系统升级后:通过增加分流板和改造导流板,优化脱硝入口浓度场和速度场;通过对喷氨格栅进行分区优化,对脱硝喷氨进行分区控制改造,将喷氨格栅分为14个区域进行喷氨。喷氨分区管设置喷氨自动调节阀,喷氨量根据脱硝出口区域截面NOx浓度进行调整。改造喷氨自动控制策略,改善工况变化对脱硝入口烟道段NOx分布的影响,提高喷氨系统的全负荷适应性。原稀释风采用二次热风,二次热风中含有烟灰。为保证脱硝喷氨格栅畅通,稀释风改为冷一次风,并布置在脱硝入口烟道管加热器中加热。在保证烟囱入口NOx排放浓度不超标的情况下,保证脱硝反应器出口氨逃逸浓度不高于2.4ppm。改造后的技术参数分别为仪表分辨率要求:NOx至少达到1mg/NM3,O2至少达到0.01%;测量精度要求:NOx至少符合测量精度要求:±2.5%FS,O2至少达到±2%FS;响应时间要求:≤1s;脱硝系统优化改造后的参数和技术指标表明,SCR脱硝技术成熟可靠,完全满足电厂的安全环保运行。该方法的优点是烟气中NOx去除率高,适用于NOx含量高的烟气;氨利用率高,烟气中氨逃逸率低;还原后氮气排空,无二次污染。缺点是设备一次投资大,需要定期更换催化剂,运行成本高。


2.3石灰石-石膏湿法脱硫技术


新疆准东五彩湾北二电厂333#、4#((2×机组烟气脱硫工程采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。烟气脱硫(FGD)根据脱硫剂的类型可分为以下五种方法:基于CaCO3(石灰石)的钙法、基于MgO的镁法、基于Na2SO3的钠法、基于NH3的氨法和基于有机碱的有机碱法。世界上常用的烟气脱硫技术是钙法,占90%以上。根据吸收剂和脱硫产品在脱硫过程中的干湿状态,脱硫技术可分为湿法、干法和半干(半湿)法,其中石灰(石)-石膏湿法FGD是国内市场的主流脱硫技术,其核心技术在中国得到广泛应用。石灰石/石灰-石膏烟气脱硫采用石灰石粉作为脱硫吸收剂,石灰粉通过给料机落入浆液箱,加水制成吸收剂浆液。在吸收塔中,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙和膨胀的氧化空气发生化学反应,最终反应产物为石膏。


石灰石-石膏湿法脱硫技术的优点是工艺成熟,最大单机容量超过1000MW,对烟气负荷和煤种变化适应性好,脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03、脱硫副产品(石膏)可重复使用,特别适合高硫煤和环保排放要求严格的工况,但系统复杂,占地面积大,投资成本高,烟囱需要防腐处理。


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