Yeni inşa edilen kömür yakıtlı termik santraller için çok sayıda flue gazı desülfürizasyon (FGD) ve denitrifikasyon (DeNOx) teknolojisi mevcuttur. Her seçenek, reaksiyon prensipleri, verimlilik, yatırım ölçeği, işletme kararlılığı ve yan ürün kullanım açısından farklılık gösterir. Ultra düşük emisyon hedefine ulaşırken makul işletme maliyetlerini korumak için doğru kombinasyonu seçmek esastir.
Aşağıda, en yaygın kullanılan teknolojilere genel bir bakış yer almaktadır ve ayrıca sektördeki pratik uygulamalara yer verilmiştir.
Desülfürizasyon Teknolojileri
1. Kireçtaşı–Alçıtaşı Islak Desülfürizasyon (WFGD)
Kireçtaşı–alçıtaşı prosesi şu anda dünyada en yaygın olarak kullanılan ıslak FGD teknolojisidir. İnce öğütülmüş kireçtaşı su ile karıştırılarak bir hamur oluşturulur ve bu hamur bir absorpsiyon kulesine püskürtülür. Baca gazındaki SO₂, hamurla reaksiyona girerek kalsiyum sülfite dönüşür ve daha sonra bu madde oksitlenerek alçı kristallerine dönüştürülür.
Ana Özellikler:
Desülfürizasyon verimliliği % 95%
Olgun, güvenilir ve büyük güç birimleri için uygundur
Alçıpan yan ürünü inşaat malzemelerinde yeniden kullanılabilir
Yüksek sistem karmaşıklığına sahiptir ve kuru alternatiflere göre daha yüksek CAPEX ve OPEX gerektirir
Bir örnek olarak Şaanxi Kömür Grubu'na ait Chang'an–Yiyang Termik Santrali'nde tamamlanan desülfürizasyon ve deNOx projesi verilebilir. Mürşid Çevresel toplam kurulu gücü 3,86 GW olan bu santral Hunan Eyaleti'ndeki en büyük kömür yakıtlı termik santraldir.
2. Amonyak Bazlı Desülfürizasyon
Amonyak yöntemi, emici madde olarak sulu amonyak kullanır. SO₂, amonyak ile reaksiyona girerek sülfit ve bisülfit oluşturur; bunlar daha sonra oksitlenerek işlenir ve üretimi yapılır. ammonium sulfate gübresi .
Avantajlar:
Kükürtten arındırma verimlilik seviyesine ulaşır 95–99%
Hızlı reaksiyon kinetiği
Yan ürün olan amonyum sülfatın ekonomik değeri yüksektir
İkincil atık su ve katı atık yok
Zorluklar:
Ekipman korozyonuna daha yüksek duyarlılık
Daha Yüksek İşletme Maliyetleri
Stabil amonyak tedariki ve aşağı yönlü gübre tüketim kanalları gerektirir
MirShine Environmental, gelişmiş kademeli ayırma amonyaklı FGD süreci geliştirdi ve aerosol oluşumu ile amonyak sızıntısı gibi sektörün uzun süredir devam eden sorunlarını çözdü. Bu teknoloji, desülfürizasyon ve toz gidermeyi birleştirirken enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmaktadır. Birden fazla sektörde uygulanmış olup önemli çevresel ve ekonomik faydalar sağlamıştır.
Denitrifikasyon Teknolojileri
1. Seçici Katalitik İndirgeme (SCR)
SCR, büyük ölçekli buhar kazanları için en olgun ve etkili DeNOx teknolojisidir. Amonyak, flue gazına 280–420°C katalizör varlığında, NOₓ'in azot ve suya dönüştürülmesi.
Vurgular:
NOₓ giderme verimliliği 80–90%
Büyük ölçekli termik santrallerde kanıtlanmış performans
Stabil uzun süreli işletme
Düşünceler:
Katalizör maliyeti yüksektir
Katalizör zehirlenmesi ve deaktivasyonu yönetilmelidir
Daha Yüksek Bakım Gereksinimi
SCR, ultra düşük NOₓ emisyon hedefleyen tesisler için genellikle standart seçenektir.
2. Seçici Katalitik Olmayan İndirgeme (SNCR)
SNCR, amonyak veya üreyi doğrudan buhar kazanının 850–1100°C sıcaklık bölgesine enjekte eder. Reaktif NH₃'e ayrışır ve NOₓ ile reaksiyona girer.
Avantajlar:
Basit konfigürasyon ve düşük yatırım maliyeti
Katalizöre gerek yok
Sınırlamalar:
Daha düşük uzaklaştırma verimliliği ( 30–60%)
Sıkı sıcaklık aralığı
Daha yüksek amonyak sızıntısı
Daha küçük üniteler veya orta düzey emisyon gereksinimlerine sahip bölgeler için daha uygundur
3. Hibrit SNCR + SCR Süreci
Bu birleşik yaklaşımda, SNCR fırında NOₓ'in bir kısmını uzaklaştırır. Kalan NOₓ, akış yönünde yer alan bir SCR reaktöründe işlenir. SNCR'den kaynaklanan amonyak sızıntısı da SCR ünitesi tarafından kullanılabilir.
Faydalar:
Yüksek genel DeNOx verimliliği
Daha az katalizör hacmi ve düşük SCR yatırım maliyeti
NOₓ standartlarına uyum sağlarken maliyet optimizasyonu hedefleyen tesisler için uygundur
Sektörde Yenilik: MirShine Environmental'ın İleri Amonyak Bazlı FGD Teknolojisi
MirShine Environmental, amonyak bazlı desülfürizasyon teknolojisini yedi nesil güncellemenin ardından geliştirmiştir. Temel başarılar şunlardır:
Neredeyse sıfır amonyak sızıntısı
Aerosol oluşumunun tamamen bastırılması
Entegre amonyak bazlı desülfürizasyon ve toz giderme
Ortak üretim: amonyum sülfat organik bileşik gübreler
Bu çözüm, son derece düşük emisyonların sağlanmasının yanı sıra tesis işletmecilerine ek gelir kaynakları da sunmaktadır. Bu teknolojiyi benimseyen birçok işletme, hem çevresel uyum hem de beklenmedik ekonomik kazançlar elde etmiştir.
Sonuç
Günümüzde termik santraller, ünite büyüklüğüne, kömür kalitesine, emisyon gereksinimlerine ve maliyet kısıtlarına bağlı olarak farklı güçlü yanlar sunan çeşitli FGD ve DeNOx teknolojileri arasından seçim yapabilir. Islak kireçtaşı–alçıtaşı FGD hâlâ hakim olan desülfürizasyon yöntemi iken, amonyak bazlı teknoloji yüksek verimliliği ve değerli yan ürünler ile dikkat çekiyor. Denitrifikasyon açısından ise SCR, yüksek performanslı uygulamalar için hâlâ standart olarak kabul edilmektedir.
Shandong Mingsheng Environmental tarafından geliştirilen amonyak bazlı FGD gibi sürekli yeniliklerle birlikte termik santraller ultra düşük emisyonlara ulaşırken aynı zamanda uzun vadeli ekonomik performanslarını da artırabiliyor.