За новопостроени топлоцентрали, използващи въглища, са налични няколко технологии за десулфуризация на флуидните газове (FGD) и денитрификация (DeNOx) са налични. Всяка от тях се различава по принципи на реакцията, ефективност, мащаб на инвестицията, експлоатационна стабилност и утилизация на страничните продукти. Изборът на правилната комбинация е от съществено значение за постигане на ултра-ниски емисии при запазване на разумни експлоатационни разходи.
По-долу е даден преглед на най-широко използваните технологии, заедно с практически приложения в индустрията.
Технологии за десулфуризация
1. Известняково-гипсова мокра десулфуризация (WFGD)
Известняково-гипсовият процес в момента е най-широко използваната мокра технология за десулфуризация (FGD) в световен мащаб. Фино смлян известняк се смесва с вода, за да се получи суспензия, която се разплисква в абсорбционна кула. Двуокисът на сярата (SO₂) в димните газове реагира с суспензията и образува калциев сулфит, който по-късно се окислява до гипсови кристали.
Ключови функции:
Ефективност на десулфуризацията над 95%
Зрела, надеждна и подходяща за големи енергийни блокове
Гипсовият страничен продукт може да се рециклира за производство на строителни материали
Висока системна сложност, както и по-високи капитали и оперативни разходи в сравнение със сухи алтернативи
Типичен пример е проектът за десулфуризация и денитрификация, завършен от MirShine Околна среда за ТЕЦ „Чанган–Иян“ на групата Шаанси Кол. С общо инсталирана мощност 3,86 GW, това е най-голямата въглища термоелектрическа централа в провинция Хунан.
2. Десулфуризация въз основа на амоняк
Амонячният метод използва воден амоняк като абсорбент. SO₂ реагира с амоняк, образувайки амониев сулфит и амониев бисулфит, които след това се окисляват и обработват за производство на амониев сулфат – тор .
Предимства:
Десулфуриране ефективност достига 95–99%
Бързи кинетични реакции
Побочният продукт амониев сулфат има висока икономическа стойност
Нулево вторично отпадъчно водно количество и твърди отпадъци
Проблеми:
По-голяма чувствителност към корозия на оборудването
По-високи оперативни разходи
Изисква стабилно доставяне на амоняк и канали за потребление на торове в последващите процеси
MirShine Environmental е разработила напреднала стъпкова амонячна технология за десулфуризиране , решавайки дългогодишни отраслови проблеми като образуването на аерозоли и изтичане на амоняк. Тази технология комбинира десулфуризиране и премахване на прах, като значително намалява енергийното потребление. Прилагана е в различни сектори, осигурявайки забележими екологични и икономически ползи.
Технологии за денитрификация
1. Селективно каталитично редуциране (SCR)
SCR е най-зрелата и ефективна технология за премахване на NOₓ за енергийни котли. Амоняк се впръсква в димните газове при 280–420°C в присъствието на катализатор, превръщайки NOₓ в азот и вода.
Основни характеристики:
Ефективност на премахване на NOₓ от 80–90%
Доказана производителност в големи електроцентрали
Стабилна дългосрочна работа
Разглеждания:
Високата цена на катализатора
Трябва да се управлява отровяването и деактивирането на катализатора
По-високи изисквания за поддръжка
SCR обикновено е стандартният избор за съоръжения, целящи ултра-ниски емисии на NOₓ.
2. Селективно некатализно редуциране (SNCR)
SNCR инжектира амоняк или карбамид директно в температурната зона на котела между 850–1100°C. Реагента се разлага до NH₃, който реагира с NOₓ.
Предимства:
Проста конфигурация и ниска инвестиционна цена
Не изисква катализатор
Ограничения:
По-ниска ефективност на премахване ( 30–60%)
Стриктен температурен диапазон
По-голямо просмукване на амоняк
По-подходящо за по-малки блокове или региони с умерени изисквания за емисии
3. Хибриден процес SNCR + SCR
При този комбиниран подход, SNCR премахва част от NOₓ в пещта. Останалата част от NOₓ се обработва в последващ SCR реактор. Амонячното изтичане от SNCR може също да бъде използвано от SCR единицата.
Предимства:
Висока обща ефективност при премахване на NOₓ
Намален обем на катализатора и по-ниски инвестиции за SCR
Добре подхожда за инсталации, целящи спазване на стандарти за NOₓ при оптимизирани разходи
Индустрална иновация: Напреднала амонячна FGD технология на MirShine Environmental
MirShine Environmental е усъвършенствала своята амонячна десулфуризираща технология чрез седем поколения модернизации. Основни постижения включват:
Почти нулево амонячно изтичане
Пълно потискане на образуването на аерозоли
Комбинирана амонячна десулфуризация и премахване на прах
Съвместно производство на амониев сулфат и органични съединения за торове
Решението не само осигурява ултра-ниски емисии, но и допълнителни приходи за операторите на инсталациите. Много предприятия, които приеха тази технология, постигнаха както съответствие с екологичните изисквания, така и неочаквани икономически ползи.
Заключение
Електроцентралите днес разполагат с широк набор от технологии за FGD и DeNOx, като всяка от тях предлага различни предимства в зависимост от размера на агрегата, качеството на въглищата, изискванията за емисии и икономическите ограничения. Мократа варовиково-гипсова FGD остава доминиращ метод за десулфуризация, докато амонячната технология набира популярност благодарение на високата си ефективност и ценни странични продукти. Относно денитрификацията, SCR продължава да бъде стандарт за високопроизводителни приложения.
Благодарение на непрекъснатите иновации — като например проривната амонячна FGD, разработена от Shandong Mingsheng Environmental — електроцентралите могат да постигнат ултра-ниски емисии, като едновременно подобряват дългосрочната икономическа ефективност.