火力發(fā)電技術(shù)論文(2)

火力發(fā)電技術(shù)論文

　　火力發(fā)電技術(shù)論文篇二

　　火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)研究

　　摘要：當(dāng)前，我國(guó)的大氣污染現(xiàn)象也是我國(guó)急需解決的環(huán)境污染問題，尤其是我國(guó)的火力發(fā)電廠是降低污染物的關(guān)鍵點(diǎn)所在，因?yàn)楣饣瘜W(xué)煙霧會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生一定的危害，為了保證人民的生命安全，因此必須做好火力發(fā)電廠脫硝。

　　關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;脫銷;技術(shù)

　　中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

　　引言

　　中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是當(dāng)今世界上幾乎唯一以煤為主的能源消耗大國(guó)，用于發(fā)電的煤炭約占煤炭總產(chǎn)量的50%左右。中國(guó)現(xiàn)有火電機(jī)組設(shè)備總體技術(shù)水平比較落后，發(fā)電煤耗高、能源利用率低，加劇了煤炭燃燒造成的環(huán)境污染，因此，清潔煤發(fā)電技術(shù)在我國(guó)的推廣具有重大意義。

　　1、煙氣脫硝技術(shù)簡(jiǎn)介

　　電廠燃煤鍋爐常用的脫硝技術(shù)可分為兩大類，爐內(nèi)脫硝和煙氣脫硝。爐內(nèi)脫硝是指燃燒過程中抑制NOX生成，即低NOX燃燒技術(shù)，屬燃燒中控制技術(shù);煙氣脫硝是指對(duì)燃燒生成后的NO進(jìn)行脫除，屬燃燒后控制技術(shù)。電廠脫硝前期的脫硝技術(shù)以低NOX燃燒技術(shù)開發(fā)為主，因?yàn)橹袊?guó)燃用煤種多、范圍廣，致使這些技術(shù)在應(yīng)用中遇到了一些困難，但此技術(shù)投資小，能夠降低NOX排放值的30%~50%，因此要進(jìn)一步降低NOX的排放，必須采用煙氣脫硝技術(shù)。

　　2、火電廠鍋爐煙氣脫硝技術(shù)分析

　　目前火電廠如果采用SCR或者SNCR脫硝裝置，會(huì)對(duì)鍋爐產(chǎn)生一定影響，另外會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。SNCR脫硝技術(shù)常用的還原劑為尿素。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，煙氣中噴入尿素或者氨，不會(huì)造成受熱面的腐蝕，這是因?yàn)槟蛩鼗虬敝挥泻蜔煔庵械哪承┏煞窒嘟Y(jié)合，產(chǎn)生酸性物質(zhì)并沉積在這些受熱面上時(shí)，才能造成受熱面腐蝕。還原劑噴射區(qū)受熱面的溫度和煙氣的溫度均很高，無法形成有害物質(zhì)。

　　2.1、SCR脫硝催化劑選型分析

　　假設(shè)某鍋爐煙塵濃度為45g/Nm3。為保證目前煤種情況下脫硝裝置正常運(yùn)行，在催化劑選型時(shí)推薦用蜂窩式催化劑，反應(yīng)器設(shè)計(jì)尺寸為10m×12m。接合反應(yīng)器的尺寸及催化劑模塊尺寸催化劑模塊尺寸為1906×966。根據(jù)煙塵濃度及灰份情況以及爐后框架尺寸催化劑選型方案建議考慮為蜂窩式或板式。

　　2.2、SCR脫硝催化劑檢驗(yàn)分析

　　可以依據(jù)《催化劑單元外觀檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》加以驗(yàn)證是否合格。

　　2.3注意事項(xiàng)

　　操作過程中要防止催化劑老化。因?yàn)榇呋瘎┗瘜W(xué)壽命到達(dá)極限時(shí)需重新加裝或更換新的催化劑層。當(dāng)采用單層催化劑布置時(shí)由于單層催化劑所需用量較大在重新加裝或更換催化劑時(shí)其一次性更換量較大不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。具體辦法是預(yù)計(jì)催化劑活性會(huì)按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間的減弱這表示開始運(yùn)行時(shí)減活速度快隨著催化劑的老化減活速度變慢。即便采取上述措施也會(huì)因外界因素存在一些問題。

　　2.4、幾種主要的脫硝技術(shù)

　　2.4.1、催化還原法

　　選擇性催化還原法(SCR)是指以氨作為還原劑、釩鎢鈦體系為催化劑來消除尾氣NOX之中的工藝。當(dāng)前已經(jīng)有了比較成熟練的應(yīng)用，這是在氧化氣氛之下脫除NOX的實(shí)用方法。SCR的化學(xué)反應(yīng)主要是NH3在一定溫度以及催化劑的作用之下，將煙氣之中NOX還原成為N2，并且將水生成。催化劑的使用將會(huì)不斷降低NOX分解反應(yīng)的活化能，使之可以反應(yīng)溫度降低到350~450℃。催化劑的外表面積以及微孔特性在較大的程度之上確定了催化劑的反應(yīng)活性，這個(gè)工藝的脫除率將會(huì)達(dá)到90%之上。我國(guó)臺(tái)灣省中鋼公司在20世紀(jì)90年代已經(jīng)有3座SCR法裝置投產(chǎn)使用。使用中發(fā)現(xiàn)不僅脫硝率≧80，同時(shí)也脫除了80%的二惡英。

　　選擇性非催化還原法(SNCR)是指在900~1100℃，無催化劑存在的條件下，利用氨或尿素等氨基還原劑選擇性地將煙氣中的NOX還原為N2和水，而基本上不與煙氣中的氧氣作用。選擇適宜的溫度區(qū)間在SNCR法的應(yīng)用中是至關(guān)重要的，對(duì)于氨，最佳反應(yīng)溫度區(qū)間為870~1100℃，而尿素的最佳反應(yīng)溫度區(qū)間為900~1150℃。

　　2.4.2、活性炭法

　　活性炭法除了可以脫除煙氣中的SO2和NOX，還可以脫除煙氣中的HCL、HF、As、Hg等微量物質(zhì)，可以除去濕法難以除去的SO3，同時(shí)具有除塵功能，這種工藝不耗用水，無二次污染問題，但是投資和運(yùn)行費(fèi)用太高。以我國(guó)太原鋼廠為例:太原鋼廠450m2燒結(jié)機(jī)引進(jìn)日本活性炭脫硫技術(shù)，引進(jìn)裝置投資約4.7億元，正常運(yùn)行年總成本費(fèi)用1.5億元，脫除SO2運(yùn)行成本達(dá)噸燒結(jié)礦30元以上，經(jīng)濟(jì)性較差，很多企業(yè)存在建不起、也用不起的現(xiàn)象。

　　2.4.3、強(qiáng)制氧化法

　　強(qiáng)制氧化法主要通過使用強(qiáng)氧化劑將一氧化氮氧化為化學(xué)性質(zhì)活潑的二氧化氮，然后通過堿性吸收劑進(jìn)行脫除。能夠氧化一氧化氮的強(qiáng)化劑種類相對(duì)較少，且強(qiáng)氧化劑一般具有強(qiáng)腐蝕性，遇高溫容易發(fā)生爆炸，安全性較差。

　　2.4.4、催化氧化法

　　催化氧化法脫硝指使用低溫催化劑將一氧化氮催化氧化為二氧化氮，然后被堿性吸收劑吸收，代表工藝為中冶建筑研究總院有限公司研發(fā)的循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)。

　　3、SCR法脫硝高塵布置的主要特點(diǎn)

　　SCR反應(yīng)器布置在省煤器以及空氣預(yù)熱器之間，其主要的優(yōu)點(diǎn)在于煙氣溫度高，可以滿足催化劑反應(yīng)的要求;SCR系統(tǒng)的前期投資以及后期運(yùn)行成本比較低;而其缺點(diǎn)在于是煙氣中飛灰含量高，對(duì)于催化劑防磨損、堵塞及鈍化的性能要求比較高。SCR布置在煙氣脫硫系統(tǒng)和煙囪之間，煙氣中的飛灰含量大幅降低;為了滿足溫度要求，需要安裝煙氣加熱系統(tǒng);系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，一般選擇高塵布置方式。

　　4、火電廠鍋爐煙氣脫硝建議

　　配套措施方面，為促進(jìn)火電廠鍋爐煙氣脫硝工作順利的推進(jìn)，還應(yīng)出臺(tái)相關(guān)配套措施。對(duì)于普遍存在的脫硝工程改造、建設(shè)及運(yùn)行資金缺口大等問題，除通過價(jià)格政策逐步解決外，還可通過環(huán)保專項(xiàng)補(bǔ)助資金等方式予以解決。還需加強(qiáng)火電脫硝監(jiān)管，可借鑒脫硫電價(jià)經(jīng)驗(yàn)，將脫硝設(shè)施在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同步接入環(huán)保部門和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)。加大對(duì)脫硝關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和自主化。第三方面，在脫硝電價(jià)方面，為了有效的發(fā)揮出價(jià)格政策的引導(dǎo)作用之外，將會(huì)在最大的限度上促進(jìn)火電脫硝設(shè)施建設(shè)以及改造，確保脫硝設(shè)施可以全面進(jìn)行投運(yùn)，不斷鼓勵(lì)企業(yè)提高其運(yùn)營(yíng)的能力以及減排效率，站在短期的角度來看的話，脫硝電價(jià)補(bǔ)貼應(yīng)該適當(dāng)提高。而站在中長(zhǎng)期的角度來看的話，應(yīng)該不斷完善脫硝電價(jià)補(bǔ)貼的政策。可以依據(jù)實(shí)際的項(xiàng)目慢慢到位實(shí)現(xiàn)加價(jià);還可以依據(jù)煤種和項(xiàng)目類型是來確定不同的電價(jià)補(bǔ)貼。

　　5、結(jié)語

　　總的來說，火力發(fā)電廠煙氣脫硝技術(shù)對(duì)于發(fā)電廠乃以及整個(gè)人類的健康具有相當(dāng)重要的作用。我們除了一如既往的摸索燃燒控制方面的現(xiàn)有技術(shù)以及探索其它新方法之外，還應(yīng)該繼續(xù)建立對(duì)SCR煙氣脫硝技術(shù)的研究，通過不停的努力進(jìn)而解決在實(shí)踐之中存在的種種問題，不斷加快立足于我國(guó)物質(zhì)以及技術(shù)基礎(chǔ)的相關(guān)研究應(yīng)用的試點(diǎn)工作。

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