張燕榕
(中煤科工集團北京華宇工程有限公司 北京 100120)
氮氧化物排放到空氣中,會造成很嚴重的空氣污染,據調查,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,經過燃燒之后,會生成各種氮氧化物,氮氧化物會造成很多污染,例如:酸雨、光化學煙霧等,這些污染會嚴重威脅到人們的身體健康。為了保護環境,一定要采取相應的措施對排放出的氮氧化物進行處理,脫硝處理就可以將氮氧化物還原為無污染產物。
隨著科技的發展,脫硝技術在火電廠已經得到非常廣泛的運用,脫硝技術的種類也是非常多的,在火電廠的實際生產過程中,可以根據不同的需求采取不同的措施。其實煤的燃燒產生的污染物并不僅僅只有氮氧化物,所以針對需要處理污染物的類型,現有的脫硝技術就可以分為單一脫硝技術和多污染物協同控制技術,單一脫硝技術顧名思義就是只針對煤燃燒產生的氮氧化物進行脫硝處理,而多污染物協同控制技術則是針對煤燃燒產生的多類污染物,例如:氮氧化物、硫氧化物以及煙塵等。
煤燃燒會產生大量的氮氧化物,為了減少氮氧化物的排放,火電廠經常會使用脫硝技術,一般情況下,脫硝技術可以在燃燒前、燃燒過程中或者是燃燒后使用,在火電廠燃燒前脫硝經常會運用加氫脫硝和洗選,這種脫硝技術可以說算是從源頭上減少煤燃燒產生氮氧化物的量;燃燒過程中使用脫硝技術,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來控制煤燃燒生成的煙氣中排放的氮氧化物,含氮物質在燃燒時會因為不同的溫度生成不同的氮氧化物,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的產生;燃燒后脫硝很明顯就是對煤燃燒之后產生的煙氣進行處理,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其進行一定的處理,使其中對大氣有害的氮氧化物進行轉化,那么就能有效的減少空氣污染。
低氮燃燒技術是非常傳統的脫硝技術,其實也就是通過改善燃燒煤時的條件來控制煤燃燒時的一些關鍵性參數,所謂的條件有很大一部分是溫度,因為對煤燃燒產物影響最大的因素就是溫度,溫度不同,煤燃燒可以產生不同的氮氧化物。低氮燃燒技術也有很多中,而且不同類型的技術其脫氮效果也不一樣,其中使用分段燃燒和煙氣再循環的處理方式可以達到脫硝的最佳效果。低氮燃燒技術對脫硝雖然有一定的效果,但是總體上來說,對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方法,其中涉及到一定的化學反應,燃燒煤之后,將煙氣置于大的容器內,用氨作為還原劑,與煤燃燒產生的煙氣放在一起,在一定溫度并且加上催化劑的時候,氨可以與那些氮氧化物進行反應,將其還原成氮氣,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 技術還有一些優點:不形成二次污染,需要的裝置比較簡單等,但是此方法同時還存在一定的缺點,因為要使這個反應進行,就一定要使用催化劑,在操作的時候,是非常容易出現催化劑中毒而使活性下降,會對反應產生一定的影響。
濕法煙氣脫硝技術也可以稱之為氧化法,氮氧化物中會產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生成二氧化氮,然后經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生的有害氣體處理好,雖然這種技術的設備比較簡單,但是需要耗費大量的氧氣,可以說是耗能比較嚴重的一種技術。
火電廠的脫硝技術有很多,每種方法都有其不同的優缺點,但是在實際應用中,為了提高脫硝效率,可以考慮將兩種脫硝技術結合起來使用,例如SNCR 和SCR 的混合技術,這兩種技術原理都與還原反應有關,SCNR 技術噴射到鍋爐中的還原劑可以與SCR 技術使用氨催化反應相結合,這樣一起形成的最終反應,可以減少這兩種技術的需求程度,同時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結構,面對其排出的一些有害氣體,應該及時的運用科學合理的技術進行處理,脫硝技術是為了減少氮氧化物的排放,近年來,隨著環境污染的劇增,各種自然災害發生的越來越頻繁,為了保護人類賴以生存的地球,全面落實環境保護是每個人的責任。雖然火電廠的脫硝工程是非常復雜的,但是只要在實際生產過程中,經過合理的分析,科學的推斷,選擇最有效、最可行的脫硝技術,那么火電廠就可以更加成功的落實脫硝工作的進行。
[1]趙海麗,常艷文,李陽.關于火電廠脫硝技術的分析研究[J].安陽工學院學報,2014,(07).