摘要:火電廠運(yùn)行的過(guò)程中,容易造成空氣污染,增加了環(huán)境保護(hù)的壓力。近幾年,我國(guó)在火電廠內(nèi)采用煙氣脫硝技術(shù),用于降低排放煙氣中氮氧化物的含量,改善排放煙氣的質(zhì)量。煙氣脫硝技術(shù)在火電廠中發(fā)揮重要的作用,有利于減輕排放煙氣的污染性,因此,本文以火電廠為研究背景,分析煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用。
火電廠未經(jīng)處理的煙氣中,含有大量的氮氧化物,基本是以NOx的方式排放到空氣中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,直接降低了空氣的質(zhì)量水平?;痣姀S煙氣脫硝已經(jīng)成為重要的環(huán)保項(xiàng)目,全面采用煙氣脫硝技術(shù),控制煙氣中的氮氧化物,做好脫硝環(huán)保的工作。
1.火電廠煙氣脫硝技術(shù)分析
火電廠煙氣脫硝技術(shù)主要是控制燃燒后煙氣的成分,將NOx轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的N2。目前,SCR是火電廠煙氣脫硝中的主要技術(shù),利用催化還原的原理,應(yīng)用在火電廠爐后位置,屬于一類清潔的脫硝技術(shù)。
1.1選擇性催化還原
火電廠內(nèi)煙氣排放中的氮氧化物達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)后才能排放到空氣中,傳統(tǒng)低氮技術(shù)存在一定的局限性,無(wú)法達(dá)到煙氣凈化的標(biāo)準(zhǔn),為降低NOx的含量,推行煙氣脫硝技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)中的選型性催化還原,即:SCR,需要在催化劑的條件下完成脫硝,常用的催化劑有:CO、NH3,主動(dòng)還原火電廠煙氣排放中的NOx,促使其轉(zhuǎn)化成水和N2,保持300℃-450℃的高溫環(huán)境,確保SCR脫硝的效率。例如:NH3-SCR,是以NH3為還原劑的煙氣脫硝技術(shù),其在脫硝還原中的原理依據(jù)是:4NH3+4NO+3O2→4N2+6H2O,整個(gè)氧化還原的系統(tǒng)內(nèi),需要遵循氧化還原的反應(yīng)依據(jù),所以該技術(shù)需要穩(wěn)定的反應(yīng)條件。
1.2低溫SCR
低溫SCR也是煙氣脫硝技術(shù)的一種,此類脫硝工藝需要按照SCR的反應(yīng)原理,促使化學(xué)反應(yīng)中的催化劑能夠適應(yīng)在低溫環(huán)境中,溫度范圍是120℃-300℃。低溫SCR技術(shù)對(duì)火電廠煙氣中的NOx,具有選擇還原的優(yōu)勢(shì),與普通SCR相比,表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。低溫SCR技術(shù)的嚴(yán)重主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,分析如:(1)低溫環(huán)境下催化劑的活性表現(xiàn),催化劑反饋出的狀態(tài);(2)低溫SCR技術(shù)在火電廠煙氣排放中的應(yīng)用,是否受到外界環(huán)境的影響,特別是脫硝環(huán)境中的NH4NO3、(NH4)2SO4等物質(zhì),以免降低煙氣脫硝的效果;(3)低溫狀態(tài)下,煙氣脫硝、環(huán)境中潛在的水蒸氣是否影響低溫SCR的反應(yīng)。
2.火電廠煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
近幾年,火電廠煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用朝向多樣化的方向發(fā)展,不僅有SCR,還推出了SNCR,以及SCR與SNCR相結(jié)合的脫硝技術(shù),三項(xiàng)脫硝技術(shù)成為火電廠脫硝凈化的主流。
SCR在火電廠煙氣脫硝中的應(yīng)用,占有很大的比重,也是現(xiàn)代最為常用的一類煙氣脫硝技術(shù),經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),SCR脫硝的使用率達(dá)60%,不僅具有高效率的脫硝能力,而且SCR的構(gòu)成簡(jiǎn)單,不會(huì)造成較大的煙氣脫硝負(fù)擔(dān)。SCR在煙氣脫硝中,催化劑的類型不同,各類催化劑的溫度活性不同,正是由于催化劑的活性問(wèn)題,SCR可以應(yīng)用在不同溫度層的煙氣脫硝中,高溫催化劑在(345℃-590℃)SCR煙氣脫硝中占到40%以上的比重,中溫(260℃-380℃)的應(yīng)用處于起步階段,而低溫(80℃-300℃)是最有潛力的技術(shù),也是火電廠煙氣脫硝中積極建設(shè)的一類技術(shù)。
SNCR在火電廠中的適用溫度在850℃-1100℃,需要由專業(yè)的操作人員控制,防止溫度過(guò)高而產(chǎn)生多余的NOx。SNCR只應(yīng)用在條件選擇性不高的煙氣脫硝中,部分火電廠在煙氣脫硝中,利用SNCR彌補(bǔ)SCR煙氣凈化中的不足,逐漸發(fā)展成一類輔助性手段,提升火電廠煙氣脫硝技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。
SNCR-SCR的結(jié)合,在工藝上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),不需要投入過(guò)多的工藝,同時(shí)還能減少催化劑的使用量,有效控制煙氣脫硫技術(shù)的成本。某些火電廠規(guī)模小,煙氣的排放標(biāo)準(zhǔn)較低,此類火電廠煙氣脫硝中最先構(gòu)建了SNCR系統(tǒng),后期排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高,順勢(shì)建立了SCR部分,形成了SNCR-SCR,我國(guó)火電廠煙氣脫硝中的SCNR-SCR仍舊占據(jù)可觀的市場(chǎng)份額。
3.火電廠煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展
我國(guó)在“十二五”會(huì)議中明確指出了氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn),表明煙氣脫硝技術(shù)的重要性,也預(yù)示著脫硝技術(shù)的發(fā)展?jié)摿ΑN覈?guó)比較成熟的是NOx的燃燒控制,在控制過(guò)程中減小NOx,實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝,但是相比燃燒后NOx控制,仍舊潛在弊端,因此,我國(guó)將火電廠煙氣脫硝技術(shù)的定位轉(zhuǎn)向燃燒后控制,促進(jìn)以SCR為代表的煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展,提升煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用水平,SCR逐漸成為火電廠煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn),具備優(yōu)質(zhì)的發(fā)展前景。
4.結(jié)束語(yǔ)
火電廠煙氣排放中的氮氧化物,對(duì)空氣環(huán)境的污染很大,也是環(huán)境治理中的一大難題?;痣姀S煙氣中氮氧化物的含量非常高,必須采取煙氣脫硝技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)清潔的煙氣排放,以免影響空氣質(zhì)量。隨著火電廠的運(yùn)行與發(fā)展,煙氣脫硝技術(shù)面臨著巨大的壓力,所以結(jié)合煙氣脫硝技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀,推進(jìn)煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展。