发电厂锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质,未经净化时其排放指标可能达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。因此,采取科学有效的废气处理措施至关重要。本文将详细介绍发电厂锅炉废气的常见处理方法。
二氧化硫的处理
湿法脱硫
这是目前应用最为广泛的脱硫技术之一。其原理是利用碱性吸收剂溶液与废气中的二氧化硫发生化学反应,将其转化为亚硫酸盐或硫酸盐,从而达到去除二氧化硫的目的。常见的湿法脱硫工艺有石灰石-石膏法、氨法等。
干法脱硫
干法脱硫是利用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂在干态下与废气中的二氧化硫反应,将其脱除。主要包括活性炭吸附法、电子束照射法等。
氮氧化物的处理
选择性催化还原法(SCR)
SCR技术是在催化剂的作用下,向废气中喷入氨或尿素等还原剂,使其与氮氧化物发生选择性反应,将其还原为氮气和水。常用的催化剂有钒钛系、铁基等。该方法脱硝效率高,可达80%-95%,能有效降低氮氧化物排放,但催化剂价格昂贵,且需要严格控制反应温度和还原剂的喷射量。
选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR法是在没有催化剂的情况下,将还原剂(如尿素、氨水等)喷入炉膛温度为850-1100℃的区域,还原剂迅速分解并与氮氧化物反应生成氮气和水。与SCR相比,SNCR不需要催化剂,投资成本较低,但脱硝效率相对较低,一般在50%-70%左右,且氨逃逸率较高,可能会对后续设备造成腐蚀。
颗粒物的处理
静电除尘器
静电除尘器利用高压电场使废气中的颗粒物荷电,荷电后的颗粒物在电场力的作用下向集尘极移动并沉积,从而实现与气体的分离。静电除尘器具有除尘效率高、处理风量大、能耗低等优点,对细颗粒物也有较好的捕集效果,但设备投资较大,占地面积广,对粉尘的比电阻有一定要求。
布袋除尘器
布袋除尘器是通过过滤介质(布袋)对废气中的颗粒物进行拦截,使洁净气体通过。当粉尘在布袋表面积累到一定厚度时,通过清灰装置将粉尘清除。布袋除尘器除尘效率高,对各种粒径的颗粒物都有良好的去除效果,且运行稳定可靠,但布袋需要定期更换,运行成本相对较高。
多种污染物协同处理技术
近年来,为了更高效地处理发电厂锅炉废气中的多种污染物,出现了一些协同处理技术,如湿式电除尘器(WESP)与湿法脱硫系统的联合应用,可以在脱硫的同时进一步去除颗粒物和部分二氧化硫;还有一些一体化的脱硫脱硝除尘技术,能够在一个设备或系统中同时实现多种污染物的去除,简化工艺流程,降低投资和运行成本。
总之,发电厂锅炉废气处理是一个复杂的系统工程,需要根据实际情况选择合适的处理技术,并不断优化运行管理,以确保废气达标排放,减少对环境的影响,实现电力行业的可持续发展。