火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)論文發(fā)表(2)
關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;氮氧化物;脫硝技術(shù)
中圖分類號：_773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374(2014)05-0079-02
在新時(shí)期的全球范圍內(nèi)，環(huán)境保護(hù)是一個熱點(diǎn)話題。現(xiàn)在氮氧化物是最常見的大氣污染物，特別是其會與碳?xì)浠锇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而生成光化學(xué)煙霧，對人們的健康造成極大的危害。在我國火力發(fā)電廠的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，并獲得廣泛應(yīng)用的狀況下，其生成的氫氧化物嚴(yán)重的威脅到人類的日常生活，因此必須要對此給予遏制?；鹆Πl(fā)電廠要設(shè)法降低污染。目前，在火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較廣泛的一項(xiàng)技術(shù)即為煙氣脫硝技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)能對其中產(chǎn)生的氮氧化物給予較好的處理，具有至關(guān)重要的作用。
1 脫硝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)在，在我國的煙氣脫硝技術(shù)里包括一種低NO_燃燒技術(shù)，此技術(shù)可有效的減少氮氧化物的排放數(shù)量，但其具有一定的局限性，即低氮燃燒技術(shù)必須要使用爐膛燃燒，而此燃燒具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)也具有較低效率?，F(xiàn)在存在多種煙氣處理技術(shù)，其中凈化效果非常差且效率非常低的即為液體吸收法，與其他技術(shù)比較，此方法是不可取的;脈沖電暈法能脫硝與脫硫，然而其必須需要窄脈沖以及功率較大的高壓脈沖電源，同時(shí)具有較短的使用期限;吸附法也是一種處理方法，其具有非常高的脫硝效率，而其吸附量較小，同時(shí)要采用較大設(shè)備，所以很難被廣泛使用;還有微生物法、電子束法脫硝法以及液膜法，但是其都存在一定的局限性?，F(xiàn)在在脫硝方面最成熟的一項(xiàng)技術(shù)即為SCR技術(shù)，其已經(jīng)被國外的許多大規(guī)模的電站使用，然而其壽命較短，而且成本高。我國的發(fā)電廠已開始應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，所以我國必須要設(shè)法克服其缺點(diǎn)，使其在火力發(fā)電廠中獲得廣泛應(yīng)用。
2 煙氣處理法分析
(1)煙氣脫硝技術(shù)方法中包括脈沖電暈等離子體法以及電子束照射法，此2類方法都必須要借助高能電子，并且生成自由基，NO就會發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2，之后發(fā)生H2O、NO2以及NH3作用，從而生成NH4NO3，其可以作為化肥，同時(shí)要進(jìn)行回收利用;(2)此項(xiàng)技術(shù)的方法中還包括吸附法。現(xiàn)在我國常用的吸附劑包括泥煤、活性炭以及硅膠等。諸多吸附劑能夠?qū)O催化氧化為NO2，之后對水或可用水進(jìn)行吸收，此方法需要用到較大的設(shè)備，還需使用大量的吸附劑，具有非常大的投資成本;(3)此項(xiàng)技術(shù)的方法中還包括微生物法以及液膜法。微生物法即為在具有外加碳源的前提下，選用合適的脫氮菌，借助的氮源即為NO_，NO2溶于水生成NO3，然后二氧化氮會被生物還原成氮?dú)?，但是一氧化氮會被吸附在微生物表面，然后又被微生物逐漸還原成氮?dú)?國外也在廣泛的使用液膜法，并對其開展了大量研究。目前，此2種方法都還處在發(fā)展階段;(4)作為一種比較成熟的方法，SCR技術(shù)還應(yīng)該不斷的改進(jìn)與完善。其借助于催化劑的作用，當(dāng)達(dá)到280℃至420℃的煙氣溫度時(shí)，將氮噴入，最終會把NO_逐漸還原為H2O以及N2。
3 SCR脫硝工藝
3.1 SCR灰斗、SCR旁路以及反應(yīng)器的設(shè)置
在高塵區(qū)安裝反應(yīng)器的時(shí)候，必須要注意其位置上飛灰含量的高度，從而防止飛灰會堵塞催化劑，以及對其的防磨損程度;在將反應(yīng)器安裝在低塵區(qū)的時(shí)候，應(yīng)該借助換熱器等裝置激發(fā)催化劑的反應(yīng)活性。為了方便檢修SCR故障，為了防止機(jī)組出現(xiàn)損耗，應(yīng)該設(shè)置SCR旁路。在SCR反應(yīng)器中會產(chǎn)生積灰，為了防止SCR中含有的催化劑自身的催化功能遭到破壞，應(yīng)該設(shè)置SCR灰斗，從而有效降低進(jìn)入空氣預(yù)熱器里的灰分?jǐn)?shù)量。
3.2 SCR法煙氣脫硝的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與工藝流程
在此方法的工藝流程中主要包括控制系統(tǒng)、貯氨、噴氨、混氨以及反應(yīng)塔系統(tǒng)等。首先，汽車會將液氮輸送至液氨儲罐內(nèi)進(jìn)行貯藏，儲罐溫度決定著無水液氨的實(shí)際儲存壓力。在蒸發(fā)器里的熱水以及蒸汽的作用下，液氮會被減壓蒸發(fā)然后送到氨蒸發(fā)罐，借助于鼓風(fēng)機(jī)的作用，將和氮量形成相應(yīng)比例的空氣鼓入空氣與氮?dú)饣旌掀鲀?nèi)，再借助于噴嘴的作用被注入至煙道隔柵內(nèi)，于是和原煙氣發(fā)生混合。煙氣在和一些旁路高溫?zé)煔獍l(fā)生混合調(diào)溫以后，會逐漸進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，然后借助于催化劑的催化作用，煙氣內(nèi)含有的NO_以及NH3會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。以下即為其具體的反應(yīng)化學(xué)方程式：
4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2 (1)
8NH3+6NO2=12H2O+7N2 (2)
3.3 還原劑與催化劑的基本特性與選用
(1)催化劑。催化劑是SCR法脫硝工藝?yán)锏姆浅ｊP(guān)鍵的物質(zhì)之一，其相關(guān)參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)與壽命等都會對SCR系統(tǒng)的脫硝率造成嚴(yán)重影響。如果選擇的催化劑必須科學(xué)合理，那么在溫度為200℃至400℃的時(shí)候就會發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)可以遏制副反應(yīng)的發(fā)生。當(dāng)NO以及NH3具有相同比例的化學(xué)計(jì)量的時(shí)候，獲得的NO_脫除率就可以達(dá)到80%至90%，而排放出的NO_濃度可以降低到200mg/m3以下。目前，全球范圍內(nèi)的大多數(shù)燃煤發(fā)電廠板式以及蜂窩式催化劑。因?yàn)榉涓C式催化劑具有較高的反復(fù)利用率、耐腐性、可靠性以及耐久性等特點(diǎn)，所以獲得廣泛的應(yīng)用。SCR催化劑是現(xiàn)在工作中應(yīng)用最為廣泛的催化劑，其大部分的載體都是TiO2，使用的活性成分為V2O5-WO3、V2O5或者V2O5-MoO3，其中此些成本大約占有99%的比例。其中，V2O5屬于最關(guān)鍵的活性成分，其脫硝率非常高;TiO2的活性以及抗SO2性能也非常高。
除此以外，在加入活性材料WO3以后，能夠遏制SO2的轉(zhuǎn)化;而其中的鉬(Mo)起到穩(wěn)定性以及催化劑的作用。
(2)還原劑。在SCR法脫硝系統(tǒng)中，選用的還原劑是氨，其可以是常壓的氨水溶液，也能為帶壓的無水液氨，還可為尿素水溶液，而在一般狀況下，燃煤電站都會選用液氨。根據(jù)實(shí)際狀況，基于安全層面考慮，人們開始日益廣泛的使用氨水。在通過海運(yùn)的時(shí)候，選用的還原劑一般都是尿素水溶液，在尿素被注入以后，會在熱煙氣內(nèi)逐漸分解成氨，以下即為其反應(yīng)式：
H2NCONH2=HNCO+NH3 (3)
H2O+HNCO=CO2+NH3 (4)
總之，最近幾年以來，我國的火力發(fā)電廠中應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)已經(jīng)獲得一定的發(fā)展。在全球環(huán)境不斷發(fā)生改變的新時(shí)期，火力發(fā)電廠中應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)也在持續(xù)的發(fā)展及改進(jìn)，為了降低對環(huán)境造成的污染，為了促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為了保護(hù)國民的身心健康，火力發(fā)電廠要積極的探索，不斷的完善煙氣脫硝技術(shù)，從而減少環(huán)境污染，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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