張燕榕
(中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司 北京 100120)
氮氧化物排放到空氣中,會(huì)造成很嚴(yán)重的空氣污染,據(jù)調(diào)查,我國氮氧化物排放的來源,很大一部分是來自火電廠,火電廠在燃燒煤獲取能量的過程中,由于煤中含有豐富的氮元素,經(jīng)過燃燒之后,會(huì)生成各種氮氧化物,氮氧化物會(huì)造成很多污染,例如:酸雨、光化學(xué)煙霧等,這些污染會(huì)嚴(yán)重威脅到人們的身體健康。為了保護(hù)環(huán)境,一定要采取相應(yīng)的措施對(duì)排放出的氮氧化物進(jìn)行處理,脫硝處理就可以將氮氧化物還原為無污染產(chǎn)物。
隨著科技的發(fā)展,脫硝技術(shù)在火電廠已經(jīng)得到非常廣泛的運(yùn)用,脫硝技術(shù)的種類也是非常多的,在火電廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中,可以根據(jù)不同的需求采取不同的措施。其實(shí)煤的燃燒產(chǎn)生的污染物并不僅僅只有氮氧化物,所以針對(duì)需要處理污染物的類型,現(xiàn)有的脫硝技術(shù)就可以分為單一脫硝技術(shù)和多污染物協(xié)同控制技術(shù),單一脫硝技術(shù)顧名思義就是只針對(duì)煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物進(jìn)行脫硝處理,而多污染物協(xié)同控制技術(shù)則是針對(duì)煤燃燒產(chǎn)生的多類污染物,例如:氮氧化物、硫氧化物以及煙塵等。
煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物,為了減少氮氧化物的排放,火電廠經(jīng)常會(huì)使用脫硝技術(shù),一般情況下,脫硝技術(shù)可以在燃燒前、燃燒過程中或者是燃燒后使用,在火電廠燃燒前脫硝經(jīng)常會(huì)運(yùn)用加氫脫硝和洗選,這種脫硝技術(shù)可以說算是從源頭上減少煤燃燒產(chǎn)生氮氧化物的量;燃燒過程中使用脫硝技術(shù),也是從源頭上來治理氮氧化物的污染問題,而且燃燒過程中是使用不同的技術(shù)來控制煤燃燒生成的煙氣中排放的氮氧化物,含氮物質(zhì)在燃燒時(shí)會(huì)因?yàn)椴煌臏囟壬刹煌牡趸?,而造成空氣污染的一般都是一氧化氮、二氧化氮,只要將溫度控制好,就可以減少這類物質(zhì)的產(chǎn)生;燃燒后脫硝很明顯就是對(duì)煤燃燒之后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理,這些煙氣中可能含有大量的一氧化氮、二氧化氮,只要在將煙氣排放到外界前對(duì)其進(jìn)行一定的處理,使其中對(duì)大氣有害的氮氧化物進(jìn)行轉(zhuǎn)化,那么就能有效的減少空氣污染。
低氮燃燒技術(shù)是非常傳統(tǒng)的脫硝技術(shù),其實(shí)也就是通過改善燃燒煤時(shí)的條件來控制煤燃燒時(shí)的一些關(guān)鍵性參數(shù),所謂的條件有很大一部分是溫度,因?yàn)閷?duì)煤燃燒產(chǎn)物影響最大的因素就是溫度,溫度不同,煤燃燒可以產(chǎn)生不同的氮氧化物。低氮燃燒技術(shù)也有很多中,而且不同類型的技術(shù)其脫氮效果也不一樣,其中使用分段燃燒和煙氣再循環(huán)的處理方式可以達(dá)到脫硝的最佳效果。低氮燃燒技術(shù)對(duì)脫硝雖然有一定的效果,但是總體上來說,對(duì)于火電廠這類需要燃燒大量煤的場所來說,總的脫硝效果還是屬于比較差的。
選擇性催化還原法可以簡稱為SCR 法,這種方法是一種化學(xué)方法,其中涉及到一定的化學(xué)反應(yīng),燃燒煤之后,將煙氣置于大的容器內(nèi),用氨作為還原劑,與煤燃燒產(chǎn)生的煙氣放在一起,在一定溫度并且加上催化劑的時(shí)候,氨可以與那些氮氧化物進(jìn)行反應(yīng),將其還原成氮?dú)?,這種方法的脫硝效果是非常好的,可以大約減少80%的氮氧化物的排放,此外,SCR 技術(shù)還有一些優(yōu)點(diǎn):不形成二次污染,需要的裝置比較簡單等,但是此方法同時(shí)還存在一定的缺點(diǎn),因?yàn)橐惯@個(gè)反應(yīng)進(jìn)行,就一定要使用催化劑,在操作的時(shí)候,是非常容易出現(xiàn)催化劑中毒而使活性下降,會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生一定的影響。
濕法煙氣脫硝技術(shù)也可以稱之為氧化法,氮氧化物中會(huì)產(chǎn)生空氣污染的主要是一氧化氮和二氧化氮,二氧化氮溶于水的話就可以生成硝酸,而一氧化氮可以通過與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,然后經(jīng)過與二氧化氮一樣的處理過程,這樣就可以非常方便的將煤燃燒產(chǎn)生的有害氣體處理好,雖然這種技術(shù)的設(shè)備比較簡單,但是需要耗費(fèi)大量的氧氣,可以說是耗能比較嚴(yán)重的一種技術(shù)。
火電廠的脫硝技術(shù)有很多,每種方法都有其不同的優(yōu)缺點(diǎn),但是在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高脫硝效率,可以考慮將兩種脫硝技術(shù)結(jié)合起來使用,例如SNCR 和SCR 的混合技術(shù),這兩種技術(shù)原理都與還原反應(yīng)有關(guān),SCNR 技術(shù)噴射到鍋爐中的還原劑可以與SCR 技術(shù)使用氨催化反應(yīng)相結(jié)合,這樣一起形成的最終反應(yīng),可以減少這兩種技術(shù)的需求程度,同時(shí)也可以提高脫硝效率。
火電廠在人們生活中是必不可少的一個(gè)結(jié)構(gòu),面對(duì)其排出的一些有害氣體,應(yīng)該及時(shí)的運(yùn)用科學(xué)合理的技術(shù)進(jìn)行處理,脫硝技術(shù)是為了減少氮氧化物的排放,近年來,隨著環(huán)境污染的劇增,各種自然災(zāi)害發(fā)生的越來越頻繁,為了保護(hù)人類賴以生存的地球,全面落實(shí)環(huán)境保護(hù)是每個(gè)人的責(zé)任。雖然火電廠的脫硝工程是非常復(fù)雜的,但是只要在實(shí)際生產(chǎn)過程中,經(jīng)過合理的分析,科學(xué)的推斷,選擇最有效、最可行的脫硝技術(shù),那么火電廠就可以更加成功的落實(shí)脫硝工作的進(jìn)行。
[1]趙海麗,常艷文,李陽.關(guān)于火電廠脫硝技術(shù)的分析研究[J].安陽工學(xué)院學(xué)報(bào),2014,(07).