火電廠運(yùn)用的傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù),會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物或硝化物,這對(duì)大氣產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染效應(yīng)。因此,在火電廠中合理的運(yùn)用煙氣脫硫脫硝技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保等目標(biāo)。火電行業(yè)是我國(guó)節(jié)能減排的重要控制點(diǎn),為此在《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》中明確地提出“二氧化硫、氮氧化物”的減排目標(biāo),在此形勢(shì)背景下,不僅推動(dòng)了我國(guó)火電廠脫硫脫硝工程的迅速發(fā)展,同時(shí)也極大地促進(jìn)了火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)分析技術(shù)的發(fā)展從而為我國(guó)電力行業(yè)可持續(xù)運(yùn)作發(fā)展提供保障?;诖?strong>脫硫脫硝監(jiān)測(cè)儀,文章就火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析。
隨著環(huán)境問題在全球范圍內(nèi)越來越突出,世界各國(guó)紛紛加大了環(huán)境治理的力度。我國(guó)也陸續(xù)制定并出臺(tái)了一系列法律法規(guī)、規(guī)劃、技術(shù)政策,為了實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃的污染減排目標(biāo),近期即將實(shí)施《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。研究催化煙氣脫硫脫硝技術(shù)在此背景下便顯出一定的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
一、煙氣脫硫脫硝的必要性
擬實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)中,SO2最高允許排放濃度為200mg/Nm3,NOx最高允許排放濃度為300mg/Nm3,而現(xiàn)有煉油廠催化裝置SO2、NOx實(shí)際排放濃度與指標(biāo)相差較大,因此,合理利用催化煙氣脫硫脫硝技術(shù)脫硫脫硝監(jiān)測(cè)儀,保證催化煙氣排放指標(biāo)達(dá)標(biāo)是勢(shì)在必行。
二、煙氣脫硫脫硝技術(shù)與節(jié)能環(huán)保
由于國(guó)內(nèi)工業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大、速度不斷提升,產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也備受人類的關(guān)注。因此,火電廠有必要重視生產(chǎn)階段的煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與運(yùn)用。同時(shí),國(guó)內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)的眾多廠商,也紛紛增加了煙氣脫硫脫硝一體化科研經(jīng)費(fèi)投入,對(duì)推動(dòng)該技術(shù)的革新、發(fā)展起到的積極作用。
火電廠在引入煙氣脫硫脫銷技術(shù)運(yùn)用期間,提高了副產(chǎn)品利用效率一氧化碳報(bào)警器,使煙氣脫硫脫硝處理過程避免了副產(chǎn)品的二次污染,還提高了副產(chǎn)品的綜合利用效率,一定程度上增強(qiáng)了能源利用效率,達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),使得煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的運(yùn)用水平與效果都得到了提升。因此,在煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究、運(yùn)用中,提高副產(chǎn)品運(yùn)用效率、研究深度,有助于改善火電廠煙氣脫硫脫硝效果、提高資源利用效率,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、改善火電廠運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益的目標(biāo)。
三、火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成與分類
火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)又被稱為CEMS,通常情況下由顆粒物檢測(cè)系統(tǒng)、氣態(tài)物污染系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)組成,可以對(duì)煙氣顆粒物濃度、氣態(tài)物濃度污染物及煙氣溫度、煙氣流量、煙氣壓力、煙氣寒濕量等進(jìn)行測(cè)量。而依照測(cè)量取樣方式,煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)又可以采用直接抽取采樣和稀釋抽取采樣兩種方式,在我國(guó)由于相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煙氣污染物質(zhì)的排放濃度為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣數(shù)值,也就是進(jìn)行干基測(cè)量,因此在火電廠進(jìn)行脫硫脫硝監(jiān)測(cè)時(shí),主要是采用直接抽取采樣方式。為此在火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最常見的一種系統(tǒng)類型就是干冷法直接采取系統(tǒng),在干冷法直接采取系統(tǒng)中主要由探頭、樣氣處理系統(tǒng)及在線分析表構(gòu)成,系統(tǒng)使用過程中,使用探頭進(jìn)行取樣,通過電加熱管線將煙氣送至到煙氣處理系統(tǒng)之中,并通過冷凝泵、過濾裝置、濕度報(bào)警儀、流量計(jì)等,從而將冷卻至常溫的煙氣送到分析儀,并應(yīng)用脈沖反吹的方式,對(duì)探頭的堵塞情況做出預(yù)防,從而為系統(tǒng)正常運(yùn)行做出保障。
四、火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理與傳送
煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是利用PLC進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)化的數(shù)字采集與控制,在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中,主要是采集煙氣中氣態(tài)化的污染物質(zhì)、煙塵濃度、煙氣溫度、壓力、速度及濕度等,這些數(shù)據(jù)可以通過測(cè)量?jī)x器進(jìn)行模擬輸出,從而相關(guān)儀器作出評(píng)定。而煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理體系,由工控機(jī)和專門監(jiān)控軟件構(gòu)成,從而將實(shí)時(shí)收集的PLC通過信號(hào)傳遞的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示處理及單位換算,同時(shí)還可以通過文檔記錄和歷史記錄等方式進(jìn)行查詢,并作出相關(guān)的打印傳送。在煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)要與對(duì)應(yīng)的火電系統(tǒng)DCS進(jìn)行鏈接,然后傳送到環(huán)保部門,而在這個(gè)過程中,傳輸?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)必須要符合HJ/T212-2005的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),而DAS設(shè)備應(yīng)該是可以對(duì)出現(xiàn)的異常狀況進(jìn)行自動(dòng)回復(fù)處理的。
五、火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線運(yùn)行質(zhì)量
煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,影響運(yùn)行質(zhì)量的因素有很多,首先從開始的取樣法作出分析以及運(yùn)作過程中都可能對(duì)在線運(yùn)行質(zhì)量造成影響,如在進(jìn)行直接的抽樣取樣系統(tǒng),該系統(tǒng)最易出現(xiàn)的問題就是除濕及耐腐蝕、探頭堵塞問題,這是因?yàn)樵谔幚頍煔獾倪^程中,煙氣中的二氧化硫和水分會(huì)對(duì)系統(tǒng)中管道及管件產(chǎn)生一種腐蝕作用。此外若是系統(tǒng)中的伴熱管線及加熱或者保溫效果不理想,也會(huì)影響到冷凝水中的二氧化硫濃度檢測(cè),從而對(duì)煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性可靠性造成影響。其次日常維修及備品部件供應(yīng)方面造成的影響,現(xiàn)下的火電廠通常專業(yè)性維修人員只有一人,而在煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,很容易出現(xiàn)堵塞或者老化問題,尤其是煙氣含硫量較高的位置,若是管理維修不到位或者備品供應(yīng)不及時(shí),就會(huì)對(duì)煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量造成一定的影響,這是在應(yīng)用CEMS時(shí)需要注意的。
六、火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)分析
1.火電廠煙氣脫硫監(jiān)測(cè)分析。在火電廠煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)迅速發(fā)展的過程中,CEMS系統(tǒng)的測(cè)量要求也在不斷發(fā)生變化,如現(xiàn)下火電廠的脫硫設(shè)備效率已經(jīng)大幅度提升脫硫脫硝監(jiān)測(cè)儀,如有數(shù)據(jù)調(diào)查顯示經(jīng)FET脫硫的凈煙氣中二氧化硫的濃度可以達(dá)到50~200mg/Nm3,由于煙氣中二氧化硫的濃度大幅度降低,這為CEMS系統(tǒng)的測(cè)量增添了一定的難度,因此必須要采取有效的措施,提升CEMS系統(tǒng)的在線技術(shù)要求,如對(duì)于高含水煙氣,在CEMS系統(tǒng)中可以應(yīng)用多級(jí)除濕技術(shù)。而在現(xiàn)下在國(guó)外還應(yīng)用了滲透干燥管進(jìn)行脫水,這些都將會(huì)極大地提升二氧化硫的監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。
2.火電廠煙氣脫硝監(jiān)測(cè)分析。在火電廠中進(jìn)行煙氣脫硝,主是使用SCR反應(yīng)器,而SCR反應(yīng)器通常位于鍋爐尾部的省煤氣出口處,這也是高塵段位置,結(jié)合以往的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,SCR的煙氣脫硝的脫硝率大約可以達(dá)到70%,而氮氧化物的濃度大約可以達(dá)到100mg/Nm3乙炔報(bào)警器,而在對(duì)SCR反應(yīng)器的脫硫效率進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),則主要是使用直接抽取法CEMS系統(tǒng),而應(yīng)用CEMS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)用的難點(diǎn)在于高溫、高濃度并具有腐蝕性的煙氣會(huì)對(duì)CEMS系統(tǒng)的探頭造成堵塞,為此現(xiàn)下的火電廠在使用CEMS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),還會(huì)應(yīng)用氣溶膠或者多極除濕器等進(jìn)行除濕,從而為系統(tǒng)監(jiān)測(cè)運(yùn)行穩(wěn)定性提供保障。此外還存在的一個(gè)比較普遍的問題,就是CEMS系統(tǒng)的探頭對(duì)具體的硫化物不能確定,這很容易導(dǎo)致SCR系統(tǒng)入口噴氮濃度及煙氣的氣流出現(xiàn)不均勻性,為此在進(jìn)行SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),就應(yīng)該是在SCR系統(tǒng)的入口處設(shè)置專門的CFD流場(chǎng)模擬,促使導(dǎo)流板更加均勻,同時(shí)還可以專門設(shè)置取樣探頭,從而更好的對(duì)火電廠中進(jìn)行煙氣中的脫硝情況做出監(jiān)測(cè)。
七、結(jié)束語:
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的過程中,環(huán)境污染問題也受到了社會(huì)各界的高度重視,因此對(duì)于火電廠而言,煙氣脫硫脫硝技術(shù)已成為未來的煙氣凈化技術(shù)發(fā)展的方向,因此為了能夠更好的推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,在今后還需不斷的強(qiáng)化煙氣脫硫脫硝監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。
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