EN
Johdanto
Hiilivoimalat ovat edelleen olennainen osa maailmanlaajuista energiamixiä, erityisesti kehittyvissä talouksissa, joissa luotettava peruskuormituksen sähköntuotanto on ratkaisevan tärkeää teollisen kasvun ja energiaturvallisuuden varmistamiseksi. Näillä laitoksilla on kuitenkin myös yksi suurimmista rikkidioksidipäästöistä (SO₂), jotka aiheuttavat happosateita, hiukkaspäästöjä ja alueellisia ilmanlaatuongelmia.
Vastauksena ympäristöasetukset ovat ympäri maailmaa muuttuneet yhä tiukemmiksi. Voimalaitoksilta vaaditaan nyt tehokkaita savukaasujen rikkidioksidin poistojärjestelmiä (FGD-järjestelmiä), jotka pystyvät saavuttamaan erittäin alhaiset päästörajat samalla kun voimalaitoksen toiminta säilyy vakautena ja käyttökustannukset pysyvät kohtuullisina.
Saatavilla olevien teknologioiden joukossa ammoniakkipohjainen savukaasujen rikkidioksidin poisto on saanut kasvavaa huomiota sen korkean poistotehokkuuden, sivutuotteen talteenoton ja mahdollisten taloudellisten etujen vuoksi.
Ammoniakkipohjaisen rikkidioksidin poiston ymmärtäminen
Ammoniakkipohjainen savukaasujen rikkidioksidin poisto (jota kutsutaan usein ammoniakki-FGD:ksi) käyttää ammoniakkia tai ammoniakkiliuosta absorbointiaineena rikkidioksidin poistamiseen savukaasuista.
Ydinreaktiossa SO₂ muuttuu ammoniumsulfaatiksi, joka on arvokas kemikaali ja jota käytetään laajalti maatalouslannoitteena. Sen sijaan että prosessi tuottaisi jätelisäkiven tai lietteen, se tuottaa kaupallisesti hyödynnettävän tuotteen, joka voidaan myydä tai käyttää uudelleen.
Tämä kaksinkertainen hyöty—saastumisen torjunta yhdistettynä resurssien talteenottoon—tekee ammoniakkidesulfuroinnista erityisen houkuttelevan suurten teollisuuslaitosten, kuten voimaloiden, käytössä.
Korkea desulfurointitehokkuus
Yksi tärkeimmistä vaatimuksista voimaloiden päästöjen hallintajärjestelmille on luotettavuus säännösten mukaisissa rajoissa.
Nykyiset ammoniakkipohjaiset desulfurointijärjestelmät voivat saavuttaa rikkisulfaatin poistotehokkuuden, joka ylittää 98%, mikä mahdollistaa laitosten noudattamisen jopa tiukimmista ympäristövaatimuksista.
Prosessi on erinomaisen tehokas laajalla leveydellä erilaisia savukaasuehtoja, mukaan lukien:
Korkean rikkipitoisuuden hiilen poltto
Suuret savukaasumäärät
Muuttuvat kattilakuormat
Sopivalla järjestelmän suunnittelulla ja käyttöön liittyvällä säädöllä ammoniakkiperusteiset savukaasupuhdistusjärjestelmät (FGD) voivat säilyttää vakauden suorituskyvyssään myös vaihtelevissa käyttöolosuhteissa.
Raaka-aineiden talteenotto ja taloudellinen arvo
Toisin kuin monet muut rikkidioksidin poistomenetelmät, jotka tuottavat jätteeksi muodostuvia sivutuotteita, joita on käsiteltävä, ammoniakkipohjaiset järjestelmät muuttavat rikkidioksidin ammooniumsulfati .
Ammoniumsulfaattia käytetään laajalti seuraaviin tarkoituksiin:
Lukuinen fertilisaattori
Maaperän ehdytysaine
Teollisuuden kemiallisena raaka-aineena
Sähköntuottamiseen käytetyille voimalaitoksille, jotka sijaitsevat maatalousalueiden tai lannoitemarkkinoiden läheisyydessä, talteen otettu ammoniumsulfaatti voi tuottaa lisätuloja, jotka osittain kattavat toimintakustannukset.
Tämä raaka-aineiden talteenottomahdollisuus parantaa merkittävästi päästöjen hallintajärjestelmien kokonaistaloudellisuutta.
Vähemmän kiinteää jätettä
Perinteinen kalkkikivi-gipsi-desulfurointi tuottaa suuria määriä gipsiä, jota saattaa vaatia lisäkäsittelyä tai hävitystä, jos paikallisessa markkinakysynnässä on rajoitteita.
Sen sijaan ammoniakkipohjainen desulfurointi tuottaa vähän kiinteää jätettä. Prosessi tuottaa pääasiassa nestemäisiä tuotteita, jotka voidaan kiteyttää lannoite-laatuisiksi ammoniumsulfaatiksi.
Tämä auttaa voimalaitoksia vähentämään kaatopaikkavaatimuksia ja parantamaan yleistä ympäristösuorituskykyä.
Toiminnan joustavuus
Voimalaitokset toimivat usein vaihtelevissa kuormitustiloissa riippuen sähkön kysynnästä.
Ammiakkin perustuvat rikkidioksidin poistojärjestelmät tarjoavat vahvaa käyttöjoustavuutta niiden nopeiden reaktiokinetiikkojen ja tehokkaiden kaasu-neste-kontaktiprosessien ansiosta.
Tärkeimmät edut ovat seuraavat:
Nopea vastaus kuorman muutoksiin
Vakaa toiminta laajalla lämpötila-alueella
Alhaisempi painehäviö järjestelmässä
Nämä ominaisuudet tekevät ammiakkipohjaisesta rikkidioksidin poistosta (FGD) sopivan sekä uusille voimalaitoksille että jälkiasennusprojekteille.
Perinteisten haasteiden ratkaiseminen
Aikaisemmat ammiakkin perustuvien rikkidioksidin poistojärjestelmien sukupolvet kohtasivat joskus ongelmia, kuten ammiakin vuotamista tai aerosolien muodostumista.
Nykyiset järjestelmäsuunnittelut sisältävät kuitenkin edistyneitä ratkaisuja, mukaan lukien:
Monitasoinen kaasu-neste-erottelu
Hiukkasmaisen aineen poistoteknologiat
Tarkkaa ammoniakin ruiskutuksen säätöä
Nämä parannukset vähentävät huomattavasti ammoniakin päästöjä ja varmistavat ympäristöstandartien noudattamisen.
Tulevaisuuden näkymät
Koska ympäristövaatimukset tiukentuvat jatkuvasti ympäri maailmaa, voimalaitosten on otettava käyttöön teknologioita, jotka yhdistävät korkean tehokkuuden ja kestävän toiminnan.
Ammoniakkipohjainen savukaasun rikkidioksidin poisto tarjoaa vakuuttavan ratkaisun seuraavien ominaisuuksien integroinnilla:
Korkea rikinpoistotehokkuus
Resurssien palauttaminen
Alhaisempi jätteen muodostuminen
Taloudelliset edut
Jatkuvien teknologisten parannusten myötä ammoniakkipohjaisella savukaasun rikkidioksidin poistolla odotetaan olevan yhä tärkeämpi rooli puhtaassa hiilivoiman tuotannossa tulevaisuudessa.