EN
Uudisrakennettuihin kivihiilivoimaloihin on saatavilla useita savukaasun rikinpoisto- (FGD) ja denitrifikaatio (DeNOx) teknologioita on saatavilla. Jokainen vaihtoehto eroaa toisistaan reaktioperiaatteissa, tehokkuudessa, investointikoon suuruudessa, käyttövakauteen ja sivutuotteiden hyödyntämisessä. Oikean yhdistelmän valinta on olennaista erittäin alhaiden päästöjen saavuttamiseksi samalla kun ylläpidetään kohtuullisia käyttökustannuksia.
Alla on katsaus laajimmin käytettyihin tekniikkoihin sekä käytännön sovelluksiin teollisuudessa.
Rikinpoistomenetelmät
1. Kalkkikivi–syykausi kostea rikinpoisto (WFGD)
Kalkkikivi–syykausimenetelmä on tällä hetkellä maailmanlaajuisesti yleisimmin käytetty kostea FGD-teknologia. Hienonnettu kalkkikivi sekoitetaan veden kanssa muodostaakseen lietteen, joka ruiskutetaan imeytyspyltyyn. Savukaasujen SO₂ reagoi lietteen kanssa muodostaen kalsiumsulfiitin, joka hapettuu myöhemmin syykausikiteiksi.
Esimerkki ominaisuuksista:
Rikinpoiston tehokkuus yli 95%
Kypsä, luotettava ja soveltuu suuriin voimalaitosyksiköihin
Syykausijatteen voidaan kierrättää rakennusmateriaaleina
Korkea järjestelmän monimutkaisuus, korkeammat pääomakustannukset (CAPEX) ja käyttökustannukset (OPEX) kuivaa vaihtoehtoa verrattuna
Edustava esimerkki on rikin- ja typenpoistohanke, jonka Sähköinen Ympäristö on toteuttanut Shaanxin hiiliryhmän Chang’an–Yiyang -voimalaitokselle. Yhteensä 3,86 GW:n asennetulla teholle se on Hunanin maakunnan suurin kivihiilivoimala.
2. Ammoniakkipohjainen rikinpoisto
Ammoniakke menetelmä käyttää vesiammoniakki liuotinta. SO₂ reagoi ammoniakin kanssa muodostaen ammoniumsulfiitin ja ammoniumbisulfiitin, jotka hapettuvat edelleen ja jalostetaan tuottamaan ammoniumsulfaattilannoite .
Edut:
Tulehdus hyötysuhde saavuttaa 95–99%
Nopeat reaktiokinetiikat
Sivutuote ammoniumsulfaatti on korkeaa taloudellista arvoa
Ei toissijaista jätevettä eikä kiinteää jätettä
Haasteet:
Korkeampi herkkyys laitteiston korroosiolle
Korkeammat toimintakustannukset
Edellyttää vakaata ammoniakin saatavuutta ja lannoitteen kulutuskanavia jalostasolla
MirShine Environmental on kehittänyt edistyneen vaiheittaisen erottelun ammoniakkipohjaisen FGD-prosessin , ratkaisten pitkään jatkuneita teollisuushaasteita, kuten aerosolin muodostumista ja ammoniakin vuotamista. Tämä teknologia yhdistää rikinpoiston ja pölynpoiston samalla merkittävästi vähentaen energiankulutusta. Sitä on sovellettu useilla eri aloilla, tuottaen huomattavia ympäristö- ja taloudellisia etuja.
Happihapettamattomuusteknologiat
1. Selektiivinen katalyyttinen pelkistys (SCR)
SCR on kypsinkin ja tehokkain DeNOx-teknologia voimalaitoksen polttokattiloihin. Ammoniakki lisätään savukaasuun lämpötilassa 280–420°C katalyytin läsnä ollessa, jolloin NOₓ muuttuu typpiksi ja vedeksi.
Korostukset:
NOₓ-poistotehokkuus on 80–90%
Todettu toimivuus suurissa voimalaitoksissa
Vakaa pitkän aikavälin käyttö
Huomioon otettavat seikat:
Katalyytin hinta on korkea
Katalyytin myrkytys ja deaktivoituminen on hallittava
Suuremmat huoltovaatimukset
SCR on yleensä standardivalinta laitoksille, jotka pyrkivät saavuttamaan erittäin alhaiset NOₓ-päästöt.
2. Valikoiva katalysoimaton reduktio (SNCR)
SNCR ruiskuttaa ammoniakkia tai ureaa suoraan höyrykattilan 850–1100 °C lämpötila-alueelle. Reagenssi hajoaa NH₃:ksi, joka reagoi NOₓ:n kanssa.
Edut:
Yksinkertainen rakenne ja alhaiset investointikustannukset
Ei vaadi katalyyttia
Rajoitukset:
Matalampi poistotehokkuus ( 30–60%)
Tiukka lämpötilaväli
Suurempi ammoniakkipäästö
Soveltuu paremmin pienempiin yksikköihin tai alueisiin, joilla päästövaatimukset ovat kohtalaiset
3. Yhdistetty SNCR + SCR -prosessi
Tässä yhdistetyssä menetelmässä SNCR poistaa osan NOₓ-päästöistä uunissa. Jäljelle jäävä NOₓ käsitellään jälkikäsittelyssä olevassa SCR-reaktorissa. Myös SNCR:stä aiheutuva ammoniakkivuoto voidaan hyödyntää SCR-yksikössä.
Hyödyt:
Korkea kokonais-DeNOx-tehokkuus
Pienempi katalysaattitilavuus ja alhaisemmat SCR-investoinnit
Erityisen soveltuva laitoksille, jotka pyrkivät noudattamaan NOₓ-määräyksiä optimoiduilla kustannuksilla
Teollisuuden innovaatio: MirShine Environmentalin edistynyt ammoniakkipohjainen FGD
MirShine Environmental on kehittänyt ammoniakkipohjaista desulfiointitekniikkaansa seitsemän sukupolven ajan. Tärkeimpiin saavutuksiin kuuluu:
Lähes nolla-ammoniakkivuoto
Aerosolin muodostumisen täydellinen estäminen
Yhdistetty ammoniakkipohjainen rikkidioksidin poisto ja pölynpoisto
Yhteistuotanto ammoniumsulfaattihappojen orgaaniset lannoitteet
Ratkaisu mahdollistaa ei ainoastaan erittäin alhaiset päästöt, vaan tarjoaa myös lisätuloja voimalaitoksen käyttäjille. Monet yritykset, jotka ovat omaksuneet tämän teknologian, ovat saavuttaneet sekä ympäristövaatimusten noudattamisen että odottamattomia taloudellisia etuja.
Johtopäätös
Voimalaitokset voivat tänä päivänä valita laajan valikoiman FGD- ja DeNOx-teknologioita, joista jokainen tarjoaa erilaisia etuja yksikön koosta, kivihiilen laadusta, päästövaatimuksista ja kustannusrajoituksista riippuen. Määrätyssä lime–gipsi-FGD-menetelmä säilyy hallitsevana rikinpoiston menetelmänä, kun taas ammoniakkipohjainen tekniikka on saavuttamassa suosiota korkean tehokkuutensa ja arvokkaiden sivutuotteidensa ansiosta. Typen poiston osalta SCR jatkaa olevansa standardi korkean suorituskyvyn sovelluksissa.
Jatkuvalla innovaatiolla – kuten Shandong Mingsheng Environmentalin kehittämällä läpimurtoammoniakkipohjaisella FGD:llä – voimalaitokset voivat saavuttaa erittäin alhaiset päästöt samalla parantaen pitkän aikavälin taloudellista suorituskykyä.