论文部分内容阅读
摘要：随着中国经济的迅速发展，对电力的需求也在不断的扩大，与此同时，各种污染物的排放量也随之相应增加。这不仅给生态带来了污染和破坏，同时也对人类自身的身体健康产生了影响。我国煤炭废气排放量约占总排放量的85%，进而使得许多区域酸雨的出现概率大大增加。为了更好地强化环境保护，火电厂在发电的过程中就需要加强对烟气脱硫脱硝技术的应用，进而为提升整体的社会经济效益奠定良好基础。本文将对火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用进行分析。
关键词：火电厂;低温催化剂;烟气脱硫脱硝技术
1 引言
火电厂在为人们的生活、生产提供大量能源的情况下，也给生活环境带来了一定的污染，导致气候问题不断凸显。随之而来的是一些有害气体，如硫、氮氧化物等，对大气的平衡性也有很大影响，导致酸雨增多，进而影响周边动植物的生存，也严重地威胁着人类的生命健康。为更好地控制有害气体的排放，使环保治理技术能够更好地在火电企业生产中有效推进，减少硫氧化物和氮氧化物对大气的排放量。目前，该技术还处于研究阶段，由于控制技术还未达到理想的状态，在实际工业生产中还未大量推广，且该工艺开发简单，运行费用较低，对保护生态环境、降低成本、实现可持续发展具有重要意义。
2 火电厂烟气脱硝脱硫技术组成部分
2.1 SCR技术
当前世界各国对于低温SCR脱硝技术的催化剂始终在不断的探索和研究，首选应根据烟气的实际工况确定催化剂的体积;二是根据烟气中粉尘的含量和特性综合考虑那种孔径式的催化剂;三是依据烟气中SO2的含量、水分及重金属等情况，来调整催化剂的生产配方，使其具有较优异的抗硫、抗水、抗金属中毒能力，从而保证催化剂的长期运行。因低温催化剂的使用温度在硫酸氢铵及硫酸铵的形成温度内，在实际催化剂的选择过程中建议使用单位配套相关的热解析设备。如果催化剂布置在烟气脱硫装置之后，这样催化剂将完全工作在无尘、无SO2的“干净”烟气中，由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀问题，也不存在催化剂的污染和中毒问题，因此可以采用高活性的催化剂，减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。再者，对催化剂的要求不仅活性高、寿命长、经济性好，还要考虑不产生二次污染。此外，研究单位还应深入不同载体的研究，比如碳材料和二氧化物等研究，还要致力于开发低温催化剂。另一方面，原料表面的性质配方也要重视研究，改变其表面的酸碱度和活性基因，增强还原剂的吸附作用，激活高效载体的活性物质来抵抗二氧化硫和水蒸气。在碳材料的研究上需更深入的剖析其性质特点，生产性能良好的碳材料，研究方向应致力于改进低温催化剂的活化性能，改进SCR工艺的原理应用，将实验研究与工程应用相互结合起来，提高烟气的减排效率，降低造价成本，使SCR技术达到环境效益最大化。
2.2 活性焦法技术
活性焦是没有得到充分干馏或活化的活性炭材料。碳的微晶无规则排列，微晶间有许多形状不同的，大小不等的孔隙，具有较大的比表面积和高的孔隙率，是催化剂和载体的理想原料。活性焦主要是运用了物理化学吸附的方法，适用于制作低温SCR催化剂。脱硝系统的注氨单元，可以存储或注入催化剂，因为烟气首先是从底部逐渐上升到顶部，在催化剂的作用下，氮氧化物与氨发生化学反应，被还原成无害的氮气排放到大气中。还有多余的二氧化碳和水也被排放到大气中，被二氧化硫黏着在表面的活性焦被送入再生系统。在高温达到400摄氏度的情况下，二氧化硫从活性焦上脱附下来，此时活性焦被送入循环塔的系统，体积占百分之二十的硫氧化物被送入回收系统，在工业的生产中被制成化学用品或化工材料。
2.3 湿法的有关技术
湿法技术是在催化剂的氧化作用下发展起来的新型技术，主要的运用方式是在液体中加入催化剂。在氧气的催化下，二氧化硫中的氧气被化学反应为水的形式，氮气转化为二氧化氮，在碱性的作用下成为有机的复合肥。目前，催化剂属于铁的有机物，湿法烟气由吸收塔烟气和过滤系统等组成。通过对经验的总结和火电厂的研究技术，发展出先进的湿法烟气治理系统，利用金属和氧气作为催化剂，不僅运行成本低，同时也克服了传统的烟气治理效率低和不稳定的缺点，从根本上消除了烟气带来的二次污染。
3 火电厂烟气脱硝脱硫技术应用过程
3.1 脱硫脱硝环保设备改造优化
当前，通过对于新型环保技术的高效利用，在对燃煤电厂的系统控制进行升级时，可以利用自动化来进行更为标准的操作，从而使有效的管控来提升对机组控制。在进行火电机组脱硫脱硝设备建设时，可以通过对其工序优化来进一步完善系统，利用相关技术来进行升级。随着相关技术不断发展，新的控制系统相对于过去的系统更加稳定。同时，为了更好的设计控制系统，需要根据火电厂的实际环境条件来进行，按照现场施工的具体情况来不断完善相关设计。
并且，在对相关生产设备进行维护时，将脱硫脱硝装置集中进行管理，从而使得相关数据能够及时得到掌握。因此，在对整个系统硬件性能进行维护时，对相关硬件设备也需要进行升级，从而进一步提升硬件的使用效果。在对系统控制软件的综合研发时，需要根据自身的需要来进行科学合理的设计，从而完善系统监管。在对现场总线进行改造升级时，必须严格按照标准来进行装置，通过对数字化通信技术的利用，优化通信接口，进一步提升集成电路的远程管控效果。
3.2 喷氨自动投入
在对喷氨自动投入优化过程中，需要对当前机组的负荷和烟气流量有着充分了解，才能进一步完善整体设计。在锅炉燃烧时，需要及时改善低氮燃烧相关操作，这样可以在测量环节对机组的燃量分析更加精确。相关测试人员在调试和设计过程中，需要根据机组满负荷时产生的对烟气流量数据进行分析，通过对于相关数据的综合分析来进一步了解烟气流量。
喷氨自动化设计能够对脱硫脱硝的效果产生影响，通过对烟气分析，制定相关标准来完善监测。同时，为了让喷氨自动化投入更为有效的进行，可以利用烟气分析仪来对相关数据进行修正，从而更好的对于烟气流量的数据进行及时分析，来对相关数据进行有效的观测。
喷氨自动投入受到多种因素制约，在进行具体的喷氨流量测量过程时，需要对于流量的准确性进行分析。例如，在对流量计进行安装时，不同的流量计，对前后直管段的长度要求不同。流量计前后管道内壁不能有毛刺或锐角突出物，所有焊口都必须用磨光机打磨光滑。垫片不能太厚，也不能太薄。为防止液体进入到取压口中，必须在母管中心线以上450到1350取压。部分喷氨调节门线性不好，阀门通流量过大，调节能力差。要根据生产实际调整阀门设计参数，保证NH3/NOX摩尔比在合理的范围之内。
同时，氨气流量计在使用过程中适用的温度有明确的要求，所以，在相关设备进行正常运行时，需要在相关设备的调试过程中对于这些问题进行有效的解决，在对氨气流量监测时产生的数据进行分析时，实际产生的数据和理论研究的数据误差范围较小，才能保证设备在运行的稳定。
在喷氨自动投入的使用过程中，有时机组的负荷会出现剧烈的波动，这种现象会对出口值产生一定的影响，导致脱硝效率不稳定。
结束语
总而言之，随着相关技术的不断升级发展，火电厂的相关设备也在不断更新换代，通过对控制系统进行充分研究后，严格执行相关生产标准，以达到相应的环保标准，以便于更好的实现火电厂的高效发展。
参考文献
[1]王松涛.火电厂脱硝技术与脱硫脱硝一体化发展研究[J].科学技术创新，2018（22）：20-21.
[2]武作民.火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J].电力设备管理，2020（12）：113-115.
[3]孙雪景，王占华.火电厂锅炉脱硫脱硝控制技术设计[J].北方建筑，2019，4（06）：22-25.
关键词：火电厂;低温催化剂;烟气脱硫脱硝技术
1 引言
火电厂在为人们的生活、生产提供大量能源的情况下，也给生活环境带来了一定的污染，导致气候问题不断凸显。随之而来的是一些有害气体，如硫、氮氧化物等，对大气的平衡性也有很大影响，导致酸雨增多，进而影响周边动植物的生存，也严重地威胁着人类的生命健康。为更好地控制有害气体的排放，使环保治理技术能够更好地在火电企业生产中有效推进，减少硫氧化物和氮氧化物对大气的排放量。目前，该技术还处于研究阶段，由于控制技术还未达到理想的状态，在实际工业生产中还未大量推广，且该工艺开发简单，运行费用较低，对保护生态环境、降低成本、实现可持续发展具有重要意义。
2 火电厂烟气脱硝脱硫技术组成部分
2.1 SCR技术
当前世界各国对于低温SCR脱硝技术的催化剂始终在不断的探索和研究，首选应根据烟气的实际工况确定催化剂的体积;二是根据烟气中粉尘的含量和特性综合考虑那种孔径式的催化剂;三是依据烟气中SO2的含量、水分及重金属等情况，来调整催化剂的生产配方，使其具有较优异的抗硫、抗水、抗金属中毒能力，从而保证催化剂的长期运行。因低温催化剂的使用温度在硫酸氢铵及硫酸铵的形成温度内，在实际催化剂的选择过程中建议使用单位配套相关的热解析设备。如果催化剂布置在烟气脱硫装置之后，这样催化剂将完全工作在无尘、无SO2的“干净”烟气中，由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀问题，也不存在催化剂的污染和中毒问题，因此可以采用高活性的催化剂，减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。再者，对催化剂的要求不仅活性高、寿命长、经济性好，还要考虑不产生二次污染。此外，研究单位还应深入不同载体的研究，比如碳材料和二氧化物等研究，还要致力于开发低温催化剂。另一方面，原料表面的性质配方也要重视研究，改变其表面的酸碱度和活性基因，增强还原剂的吸附作用，激活高效载体的活性物质来抵抗二氧化硫和水蒸气。在碳材料的研究上需更深入的剖析其性质特点，生产性能良好的碳材料，研究方向应致力于改进低温催化剂的活化性能，改进SCR工艺的原理应用，将实验研究与工程应用相互结合起来，提高烟气的减排效率，降低造价成本，使SCR技术达到环境效益最大化。
2.2 活性焦法技术
活性焦是没有得到充分干馏或活化的活性炭材料。碳的微晶无规则排列，微晶间有许多形状不同的，大小不等的孔隙，具有较大的比表面积和高的孔隙率，是催化剂和载体的理想原料。活性焦主要是运用了物理化学吸附的方法，适用于制作低温SCR催化剂。脱硝系统的注氨单元，可以存储或注入催化剂，因为烟气首先是从底部逐渐上升到顶部，在催化剂的作用下，氮氧化物与氨发生化学反应，被还原成无害的氮气排放到大气中。还有多余的二氧化碳和水也被排放到大气中，被二氧化硫黏着在表面的活性焦被送入再生系统。在高温达到400摄氏度的情况下，二氧化硫从活性焦上脱附下来，此时活性焦被送入循环塔的系统，体积占百分之二十的硫氧化物被送入回收系统，在工业的生产中被制成化学用品或化工材料。
2.3 湿法的有关技术
湿法技术是在催化剂的氧化作用下发展起来的新型技术，主要的运用方式是在液体中加入催化剂。在氧气的催化下，二氧化硫中的氧气被化学反应为水的形式，氮气转化为二氧化氮，在碱性的作用下成为有机的复合肥。目前，催化剂属于铁的有机物，湿法烟气由吸收塔烟气和过滤系统等组成。通过对经验的总结和火电厂的研究技术，发展出先进的湿法烟气治理系统，利用金属和氧气作为催化剂，不僅运行成本低，同时也克服了传统的烟气治理效率低和不稳定的缺点，从根本上消除了烟气带来的二次污染。
3 火电厂烟气脱硝脱硫技术应用过程
3.1 脱硫脱硝环保设备改造优化
当前，通过对于新型环保技术的高效利用，在对燃煤电厂的系统控制进行升级时，可以利用自动化来进行更为标准的操作，从而使有效的管控来提升对机组控制。在进行火电机组脱硫脱硝设备建设时，可以通过对其工序优化来进一步完善系统，利用相关技术来进行升级。随着相关技术不断发展，新的控制系统相对于过去的系统更加稳定。同时，为了更好的设计控制系统，需要根据火电厂的实际环境条件来进行，按照现场施工的具体情况来不断完善相关设计。
并且，在对相关生产设备进行维护时，将脱硫脱硝装置集中进行管理，从而使得相关数据能够及时得到掌握。因此，在对整个系统硬件性能进行维护时，对相关硬件设备也需要进行升级，从而进一步提升硬件的使用效果。在对系统控制软件的综合研发时，需要根据自身的需要来进行科学合理的设计，从而完善系统监管。在对现场总线进行改造升级时，必须严格按照标准来进行装置，通过对数字化通信技术的利用，优化通信接口，进一步提升集成电路的远程管控效果。
3.2 喷氨自动投入
在对喷氨自动投入优化过程中，需要对当前机组的负荷和烟气流量有着充分了解，才能进一步完善整体设计。在锅炉燃烧时，需要及时改善低氮燃烧相关操作，这样可以在测量环节对机组的燃量分析更加精确。相关测试人员在调试和设计过程中，需要根据机组满负荷时产生的对烟气流量数据进行分析，通过对于相关数据的综合分析来进一步了解烟气流量。
喷氨自动化设计能够对脱硫脱硝的效果产生影响，通过对烟气分析，制定相关标准来完善监测。同时，为了让喷氨自动化投入更为有效的进行，可以利用烟气分析仪来对相关数据进行修正，从而更好的对于烟气流量的数据进行及时分析，来对相关数据进行有效的观测。
喷氨自动投入受到多种因素制约，在进行具体的喷氨流量测量过程时，需要对于流量的准确性进行分析。例如，在对流量计进行安装时，不同的流量计，对前后直管段的长度要求不同。流量计前后管道内壁不能有毛刺或锐角突出物，所有焊口都必须用磨光机打磨光滑。垫片不能太厚，也不能太薄。为防止液体进入到取压口中，必须在母管中心线以上450到1350取压。部分喷氨调节门线性不好，阀门通流量过大，调节能力差。要根据生产实际调整阀门设计参数，保证NH3/NOX摩尔比在合理的范围之内。
同时，氨气流量计在使用过程中适用的温度有明确的要求，所以，在相关设备进行正常运行时，需要在相关设备的调试过程中对于这些问题进行有效的解决，在对氨气流量监测时产生的数据进行分析时，实际产生的数据和理论研究的数据误差范围较小，才能保证设备在运行的稳定。
在喷氨自动投入的使用过程中，有时机组的负荷会出现剧烈的波动，这种现象会对出口值产生一定的影响，导致脱硝效率不稳定。
结束语
总而言之，随着相关技术的不断升级发展，火电厂的相关设备也在不断更新换代，通过对控制系统进行充分研究后，严格执行相关生产标准，以达到相应的环保标准，以便于更好的实现火电厂的高效发展。
参考文献
[1]王松涛.火电厂脱硝技术与脱硫脱硝一体化发展研究[J].科学技术创新，2018（22）：20-21.
[2]武作民.火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J].电力设备管理，2020（12）：113-115.
[3]孙雪景，王占华.火电厂锅炉脱硫脱硝控制技术设计[J].北方建筑，2019，4（06）：22-25.