Очищення димових газів вугільних котлів від оксидів азоту. Аналіз проблем та перспектив

Abstract

With the continuous development of economy and society, global energy consumption continues to grow, and the corresponding environmental problems are becoming more and more obvious, and a large number of harmful emissions of flue gases from boiler plants, such as nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon oxides, have led to the problem of global deterioration of the ecological state of the environment, negative changes in atmospheric air quality indicators, the formation of acid rain, etc. During the operation period of coal-fired heating boilers, the urgent environmental problem of neutralizing a significant amount of nitrogen oxides NOX formed in the process of generating thermal energy during combustion needs to be solved. The article analyzes effective technologies for cleaning flue gases of coal-fired boilers from nitrogen and sulfur oxides: selective catalytic reduction (SCR), selective non-catalytic reduction (SNCR), adsorption denitrification with activated carbon and plasma method. In the process of research, main characteristics of these technologies, requirements for implementation, areas of practical application, levels of efficiency were systematized and a comparative analysis was conducted according to the following criteria: provided denitrification rate, principle of operation, advantages and disadvantages, the degree of use. The effectiveness, features of application and practical attractiveness of various means of denitrification of flue gases of coal-fired boilers were studied and systematized in order to create the information base of modern environmental methods and technologies for neutralizing the harmful effects of combustion products of solid fuels of power generating plants on the environment. The research found that the existing high-efficiency SCR and SNCR technologies will be widely used in flue gas denitrification technology in the future, and the integration technologies of desulfurization and denitrification, such as adsorption method and plasma method, will be actively developed to explore flue gas purification technologies suitable for the application of local production characteristics.

З безперервним розвитком економіки та суспільства глобальне споживання енергії продовжує зростати, відповідні екологічні проблеми стають все очевиднішими. Велика кількість шкідливих викидів димових газів котельних установок, таких як оксиди азоту, сірки, вуглецю спричинила глобальне погіршення екологічного стану довкілля, негативних змін показників якості атмосферного повітря, утворення кислотних опадів та ін. Упродовж періоду експлуатації вугільних опалювальних котлів потребує вирішення актуальна екологічна проблема нейтралізації значної кількості оксидів азоту NOX, утворених під час спалювання в процесі вироблення теплової енергії. В статті проаналізовані ефективні технології очищення димових газів вугільних котлів від оксидів азоту та сірки: селективне каталітичне відновлення (SCR), селективне некаталітичне відновлення (SNCR), адсорбційна денітрифікація активованим вугіллям та плазмовий метод. В ході досліджень систематизовано основні характеристики цих технологій, вимоги до впровадження, галузі практичного застосуванням, рівні ефективності та проведено порівняльний аналіз за такими критеріями: забезпечувана швидкість денітрифікації, принцип дії, переваги та недоліки, ступінь використання. Ефективність, особливість застосування та практична привабливість різних засобів денітрифікації димових газів вугільних котлів досліджені та систематизовані з метою створення інформаційної бази сучасних екологічних методів та технологій нейтралізації шкідливого впливу на довкілля продуктів згоряння твердих палив енергогенерувальних установок. В ході досліджень встановлено, що наявні високоефективні технології SCR і SNCR будуть широко використовуватися в технології денітрифікації димових газів у майбутньому, а інтеграційні технології десульфурації та денітрифікації, такі як метод адсорбції та плазмовий метод, будуть активно удосконалюватися з урахуванням локальних виробничих особливостей застосування.