高瑩瑩 王洋
摘要:近年來環保問題成為了國家可持續發展的重要課題,也是國際上的重大難題之一。電力作為國民經濟中的主要能源,電力生產中的環境保護問題是關系到電力企業高質量發展的重要內容。在脫硫脫硝技術應用中,如何更好地實現環保的目標是火電企業當前關注和研究的重要問題。本文就此針對脫硫脫硝技術應用的問題提出了解決策略,以供參考。
關鍵詞:脫硫脫硝、技術、問題
1引言
火力發電作為當前主要的發電手段之一,對電力企業降低成本起到了關鍵作用,但是火力發電造成的環境污染問題非常突出?;鹆Πl電的生產工藝中,由于燃料中成分復雜的原因導致很多危害環境的污染物產生。采用必要的脫硫脫硝技術是降低煤炭燃燒過程中氮氧化物和硫氧化物含量的重要技術途徑,目前已經成為火電廠環保工藝的必要技術。
2脫硫脫硝技術應用
常用的脫硫、脫硝技術包括石灰石石膏技術、活性炭技術,干法脫硝技術、濕法脫硝技術。石灰石石膏技術是目前業內脫硫工藝中應用最廣泛的技術,通過石灰石溶劑吸收塔內的煙氣去除煙氣中的硫氧化物。活性炭技術是利用活性炭材料本身具有的強大吸附性能來吸附煙氣中的硫氧化物。干法脫硝技術是利用催化劑促進煤炭燃燒過程中產生的氮氧化物向無害的氮氣和水進行轉化,實現脫硝的目標。濕法脫硝技術是通過加入水或者其他具有吸附能力的物質吸收燃燒過程中的二氧化氮,降低二氧化氮濃度。
3火力發電企業在脫硫脫硝中遇到的問題
目前,在脫硫脫硝技術的應用過程中,存在三方面問題:
一是污染物超低排放的問題。隨著國家環保政策的日益收緊,火電企業的污染物排放指標也越來越嚴格。超低排放技術成為越來越多火電企業所追求的目標。在技術應用中到底污染物超低排放技術的應用是否具有科學性還存在爭議。比如其中的一個爭議點是圍繞超低排放工藝改造的成本和運維費用問題。曾經有研究人員對污染物超低排放進行了計算,結果表明:火電廠要達到超低排放的目標需要花費的成本很高,其中,脫硫改造成本每千瓦在130元左右,脫硝改造成本每千瓦在130元左右,除塵改造成本每千瓦在70元左右。對于火電廠來說這筆改造費用是很高的。如果再加上改造后增加的設備運維能耗,成本無疑更高。
二是電力市場改革的問題。隨著電力市場改革進程的加快,能源市場將更加開放,新型能源將對傳統能源帶來沖擊。從2019年全年裝機容量來看,火力發電目前仍舊在電力市場中占據首位,但是隨著電力市場的開放,市場競爭將日益激烈。在這種情況下,火力發電與清潔型能源相比,需要在環保技術及設備方面投入更多。如果沒有環保改造方面的補貼,那么火力發電企業的脫硫脫硝環保改造將面臨較高的成本,使火電企業在電力市場中競爭十分不利。
三是脫硫脫硝中石膏雨的問題。目前,火電企業在脫硫工藝中主要以石灰石石膏法為主要技術,技術應用中石膏雨的問題是影響脫硫系統運行安全和效益的重要問題。過去針對石膏雨問題采取的解決辦法是安裝GGH裝置,在取消該裝置后,目前的脫硫系統中避免石膏雨的方法是采用除霧器。但除霧器運行過程中仍然會受到石膏雨的干擾,而且會增加煙道系統腐蝕現象,嚴重時會造成除霧器倒塌。這是脫硫脫硝技術應用中需要企業和工作人員重視的問題。
4火力發電企業在脫硫脫硝問題的解決對策
火力發電企業在解決環保問題時,需要進行綜合考慮,一方面,要考慮超低排放的技術科學性問題,如何確保超低排放技術應用的經濟性是大范圍推廣的首要問題,在加強解決脫硫脫硝技術問題的同時掌握好超低排飯技術推廣力度。從長遠的可持續的發展眼光來看待火電廠的脫硫脫硝技術,完善現有技術方面的漏洞。另一方面,從電力市場的大環境發展趨勢來優化環保改造策略,盡可能以清潔型燃料代替煤炭燃料,從源頭上減少氮氧化物和硫氧化物的排放量,盡可能縮小火力發電與風電、光電等清潔型能源的環保成本差距。
對脫硫脫硝技術應用問題的解決,主要有以下幾條對策:
一是從除塵設備方面進行技術改進。煙氣處理是火力發電生產環保過程中的主要環節,隨著火電生產規模的逐漸加大,煙氣處理的壓力也越來越大。過去的除塵設備和除塵技術已經不能很好地適應火電生產環保管理的需求。因此在煙氣除塵方面應采用除塵效果好、除塵效率高的技術設備。如在煙氣超低排放工藝中,電除塵工藝中的濕式電除塵技術具有很多優勢,如不受比電阻影響、不會產生二次揚塵、不含有運動構件、有效捕集PM2.5、系統運行穩定性高、運行效率高、設備布置緊湊占地面積小、減少煙道設備腐蝕等等,通過采用濕法電除塵技術實現更好的煙氣處理效果,達到超低排放目標。
二是采用聯合脫硫脫硝技術。脫硫環節和脫硝環節進行綜合考慮,采用聯合脫硫脫硝技術來降低火電生產中的污染物產生和排放濃度。根據技術原理的不同,可采取多種聯合技術,如活性炭-活性炭技術、SNRBTM脫硫-反硝化技術、SONXTM脫硫-脫硝技術。其中活性炭-活性炭技術能夠高效率地吸收煙氣,二氧化硫吸收劑與煙氣中的氧氣結合生成二氧化碳。水環境中能夠吸收二氧化硫,產生的硫酸能夠被活性炭吸收。SNRBTM脫硫-反硝化技術是利用高溫袋式過濾器來去除煙氣中的雜質,得到干凈的二氧化硫和氮氧化物,經過反硝化技術去除氮氧化物。SONXTM脫硫-脫硝技術是利用催化劑對二氧化硫進行催化轉化為三氧化硫,脫硫效率較高,對環境無污染。采用聯合脫硫脫硝技術除了能夠實現脫硫脫硝的目標,還可以精簡工藝設備,降低降耗,是脫硫脫硝技術應用發展的重要趨勢。
三是脫硫脫硝除塵一體化技術。脫硫脫硝除塵一體化技術是利用煙水混合器在二次噴射原理的作用下把煙氣吸入水中,在煙氣和水進行充分混合后,煙氣中的可溶性氣體、飛灰以及其他顆粒物質會溶解在水中或被水吸濕而沉淀到底部,進而實現清除煙氣中二氧化硫、氮氧化物以及粉塵的目的。
5結語
脫硫脫硝技術方法的科學性和可行性直接與火電企業生產效益,環保管理等目標息息相關。在當前的環保政策以及電力市場改革形勢下,火電企業必須對市場、技術、成本多個方面的因素進行綜合考慮,加大脫硫脫硝技術研究探索,不斷提高脫硫脫硝技術應用的穩定性,發揮出脫硫脫硝技術的最大效能。
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