बिजली संयंत्र के बॉयलरों के लिए धुआं गैस डीसल्फरीकरण और डीनाइट्रीफिकेशन प्रौद्योगिकियां

नए बने कोयला-संचालित बिजली संयंत्रों के लिए, धुएं की गैस डीसल्फरीकरण (FGD) और अनाइट्रीकरण (DeNOx) प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं। प्रत्येक विकल्प प्रतिक्रिया सिद्धांतों, दक्षता, निवेश पैमाने, संचालन स्थिरता और उप-उत्पाद उपयोग में भिन्न होता है। सही संयोजन चुनना उल्ट्रा-लो उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए आवश्यक है, जबकि उचित संचालन लागत बनाए रखी जाती है।

निम्नलिखित सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीकों का एक अवलोकन है, जिसमें व्यावहारिक उद्योग अनुप्रयोग भी शामिल हैं।

डीसल्फरीकरण तकनीक

1. चूना पत्थर-जिप्सम आर्द्र डीसल्फरीकरण (WFGD)

चूना पत्थर-जिप्सम प्रक्रिया वर्तमान में दुनिया भर में सबसे अधिक अपनाई जाने वाली आर्द्र FGD तकनीक है। बारीक पीसा हुआ चूना पत्थर पुरी के रूप में पानी के साथ मिलाया जाता है, जिसे अवशोषक टॉवर में छिड़का जाता है। धुआं गैस में मौजूद SO₂ पुरी के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम सल्फाइट बनाता है, जिसे बाद में जिप्सम क्रिस्टल में ऑक्सीकृत किया जाता है।

मुख्य विशेषताएँ:

डीसल्फरीकरण दक्षता 95%

परिपक्व, विश्वसनीय और बड़ी बिजली इकाइयों के लिए उपयुक्त

जिप्सम उप-उत्पाद का निर्माण सामग्री में पुन: उपयोग किया जा सकता है

उच्च तंत्र जटिलता, शुष्क विकल्पों की तुलना में उच्च CAPEX और OPEX

एक प्रतिनिधि मामला MirShine पर्यावरणीय शान्शी कोयला समूह के चांग'अन-यियांग थर्मल पावर संयंत्र के लिए डीसल्फरीकरण और डीनाइट्रीकरण परियोजना पूरी की। 3.86 GW की कुल स्थापित क्षमता के साथ, यह हुनान प्रांत में सबसे बड़ा कोयला संयंत्र है।

2. अमोनिया आधारित डीसल्फरीकरण

अमोनिया विधि अवशोषक के रूप में जलीय अमोनिया का उपयोग करती है। SO₂ अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनियम सल्फाइट और अमोनियम बाइसल्फाइट बनाता है, जिन्हें आगे ऑक्सीकृत और प्रसंस्कृत करके उत्पादन किया जाता है एमोनियम सल्फेट उर्वरक .

लाभ:

डिसल्फराइज़ेशन दक्षता पहुँचती है 95–99%

त्वरित अभिक्रिया गतिकी

उप-उत्पाद अमोनियम सल्फेट की उच्च आर्थिक मूल्य होती है

शून्य द्वितीयक वास्तु जल और ठोस अपशिष्ट

चुनौतियाँ:

उपकरण संक्षारण के प्रति अधिक संवेदनशीलता

उच्च संचालन लागत

स्थिर अमोनिया आपूर्ति और अपस्ट्रीम उर्वरक खपत चैनलों की आवश्यकता होती है

मिरशाइन एनवायरनमेंटल ने एक उन्नत चरणबद्ध अलगाव अमोनिया आधारित FGD प्रक्रिया विकसित की है , जो एयरोसॉल निर्माण और अमोनिया स्लिप जैसे लंबे समय से चले आ रहे उद्योग संबंधी मुद्दों को हल करता है। इस प्रौद्योगिकी में डीसल्फरीकरण और धूल निष्कासन को एकीकृत किया गया है जबकि ऊर्जा खपत में महत्वपूर्ण कमी आई है। इसे कई क्षेत्रों में लागू किया गया है, जिससे पर्यावरणीय और आर्थिक लाभ स्पष्ट रूप से देखे गए हैं।

डीनाइट्रीफिकेशन प्रौद्योगिकियाँ

1. चयनात्मक उत्प्रेरक अपचयन (SCR)

SCR उपयोगिता बॉयलर के लिए सबसे परिपक्व और प्रभावी DeNOx प्रौद्योगिकी है। एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में अमोनिया को धुआं गैस में 280–420°C पर डाला जाता है, जिससे NOₓ का नाइट्रोजन और जल में परिवर्तन होता है।

मुख्य विशेषताएँ:

NOₓ निष्कासन दक्षता 80–90%

बड़े पैमाने के बिजली संयंत्रों में सिद्ध प्रदर्शन

स्थिर दीर्घकालिक संचालन

विचार करें:

उत्प्रेरक की लागत अधिक है

उत्प्रेरक विषाक्तता और निष्क्रियता का प्रबंधन किया जाना चाहिए

अधिक रखरखाव की आवश्यकता

अल्ट्रा-लो NOₓ उत्सर्जन के लिए लक्षित संयंत्रों के लिए आमतौर पर SCR मानक विकल्प होता है।

2. चुनिंदा गैर-उत्प्रेरक अपचयन (SNCR)

SNCR, अमोनिया या यूरिया को सीधे बॉयलर के 850–1100°C तापमान क्षेत्र में इंजेक्ट करता है। अभिकर्मक NH₃ में टूट जाता है, जो NOₓ के साथ प्रतिक्रिया करता है।

लाभ:

सरल विन्यास और निम्न निवेश लागत

कोई उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं

मर्जित बिंदु:

निम्न हटाने की दक्षता ( 30–60%)

सख्त तापमान सीमा

अधिक अमोनिया रिसाव

छोटी इकाइयों या मध्यम उत्सर्जन आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों के लिए अधिक उपयुक्त

3. संकर SNCR + SCR प्रक्रिया

इस संयुक्त दृष्टिकोण में, SNCR भट्ठी में NOₓ के एक हिस्से को हटा देता है। शेष NOₓ को धारा-अपवाह SCR रिएक्टर में उपचारित किया जाता है। SNCR से अमोनिया स्लिप का उपयोग SCR इकाई द्वारा भी किया जा सकता है।

लाभ:

उच्च समग्र DeNOx दक्षता

कम उत्प्रेरक आयतन और कम SCR निवेश

उन संयंत्रों के लिए उपयुक्त जो अनुकूलित लागत पर NOₓ मानकों के साथ अनुपालन के लिए लक्षित कर रहे हैं

उद्योग नवाचार: मिरशाइन एनवायरनमेंटल की उन्नत अमोनिया-आधारित FGD

मिरशाइन एनवायरनमेंटल ने अपनी अमोनिया-आधारित डीसल्फ्यूराइजेशन तकनीक को सात पीढ़ियों के अपग्रेड के माध्यम से विकसित किया है। प्रमुख उपलब्धियों में शामिल हैं:

लगभग शून्य अमोनिया स्लिप

एरोसोल निर्माण का पूर्ण दमन

एकीकृत अमोनिया-आधारित डीसल्फ्यूराइजेशन और धूल निष्कर्षण

के सह-उत्पादन अमोनियम सल्फेट कार्बनिक यौगिक उर्वरक

यह समाधान अति-निम्न उत्सर्जन को सक्षम करने के साथ-साथ संयंत्र ऑपरेटरों के लिए अतिरिक्त आय के स्रोत भी प्रदान करता है। इस तकनीक को अपनाने वाले कई उद्यमों ने पर्यावरणीय अनुपालन और अप्रत्याशित आर्थिक लाभ दोनों हासिल किए हैं।

निष्कर्ष

आज बिजली संयंत्रों के पास FGD और DeNOx तकनीकों की विस्तृत श्रृंखला है, जिनमें से प्रत्येक इकाई के आकार, कोयले की गुणवत्ता, उत्सर्जन आवश्यकताओं और लागत बाधाओं के आधार पर अलग-अलग लाभ प्रदान करती है। गीले चूना पत्थर–जिप्सम FGD विघटन की प्रमुख विधि बनी हुई है, जबकि अमोनिया आधारित तकनीक उच्च दक्षता और मूल्यवान उप-उत्पादों के कारण लोकप्रियता हासिल कर रही है। विकर्तन के मोर्चे पर, SCR उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए मानक बनी हुई है।

लगातार नवाचार के साथ—जैसे कि शेंडोंग मिंगशेंग एनवायरनमेंटल द्वारा विकसित अमोनिया आधारित FGD की तरह—बिजली संयंत्र अति-निम्न उत्सर्जन के साथ-साथ दीर्घकालिक आर्थिक प्रदर्शन में सुधार भी कर सकते हैं।