排放控制至关重要的行业包括电力、石油和天然气、化学加工、钢铁、造纸、食品、采矿、金属和水泥。但对排放控制的担忧并不仅限于这些行业。任何产生硫和二氧化氮(通常称为SOx和NOx)的工业过程都需要控制和减少排放的系统，这是酸雨的主要原因，以及空气中的颗粒物和挥发性有机化合物(VOCs)。
即将出台旨在限制烟道气中汞排放的新法规。这些规定也将适用于工业设施，包括垃圾燃烧器和工业锅炉，即使它们只产生工艺蒸汽。更严格的颗粒物控制还需要对排放技术进行新的投资。
减少氮氧化物和硫氧化物
美国的《清洁空气法》、《清洁水法》、即将出台的卡斯珀法规和拟议中的环境保护署(EPA)温室气体限制，正在推动改进的排放控制技术的发展。Casper法规将进一步降低东北和某些中西部州(如德克萨斯州和伊利诺伊州)的氮氧化物和硫氧化物排放限制。除了这些政府措施，企业的绿色倡议也强调减排。
以下清单涉及工业中使用的主要减排方法:
•优化过程控制是减少燃煤电厂氮氧化物排放的核心。将氧气注入锅炉以改善燃烧并防止产生氮氧化物。第二项技术，选择性非催化还原，或SNCR，将尿素或氨注入锅炉，进一步减少氮氧化物排放高达20%。新的低氮氧化物燃烧器也被引入，允许更冷，更完整的燃烧。
•最成功的NOx减排技术是选择性催化还原技术(SCR)，达到90%。这种资本密集型技术只适用于大型燃煤电厂，涉及到非常大的反应堆，并再次向废水中注入氨。自动化系统测量还原过程前后的氮氧化物水平，使操作人员能够微调过程。
•分布式控制系统管理复杂的过程，包括平衡锅炉，注入空气和调节阻尼器以优化燃烧，测量排放和控制锅炉内的热量水平，以防止炉渣的积聚。通过加强过程控制，操作人员可以减少原材料和能源的使用量，同时减少浪费。
•使用干法或湿法的洗涤器，使用自动化系统来调节水流，监测pH值，喷洒石灰或应用石灰石泥浆来去除95%或更多的二氧化硫。洗涤过程的副产品是硫酸钙，然后用来制作墙板。
•在烟囱中，该过程产生的空气经过一个传感器机架，这些传感器可以测量氧气、二氧化碳和一氧化碳的水平，以及二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物的含量。
•大多数空气污染控制设备(apcd)都是预先构建的OEM包，其中包括基于plc的自动化系统，这些系统往往独立于中央DCS系统运行。随着新法规推动对这些apcd的更多投资，这些系统将需要以更全面的方式协同工作。实现这一目标可能需要额外的自动化集成。
替代燃料策略
尽管煤炭传统上占美国电力公司燃料来源的50%，但许多运营商已经开始建造不产生氮或二氧化硫的天然气发电厂。其他公司则使用灵活的燃料工艺，用天然气取代高达25%的煤炭燃料。还有一些人将来自不同地区的煤混合，将高硫但成本较低的阿巴拉契亚煤与低硫但成本较高的西部煤混合，以减少他们的工艺必须去除的二氧化硫量。
然而，每种替代燃料策略都可能使过程控制复杂化，并需要额外的步骤和系统来优化燃烧和减少排放。例如，混合高硫煤和低硫煤会在锅炉中形成渣层，这需要安装吹灰系统来分解和清除它。
喜欢这篇文章吗?在这里下载完整的剧本。
