火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵的技術(shù)研究

李亞娥(陜西聯(lián)合能源化工技術(shù)有限公司,陜西 西安 710065)

最近幾年，我國經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，這樣就使得對于煤炭能源的利用在不斷增多，并且每一年直接使用于燃燒的煤炭總量也在不斷增多。尤其是一些火電廠企業(yè)在運行的過程中，煤炭燃燒的數(shù)量有增無減，針對這樣的現(xiàn)狀，所排放出來的污染物就會對大氣環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的污染，甚至?xí)l(fā)酸雨產(chǎn)生，從而就嚴(yán)重危害人們的生產(chǎn)和生活。針對這樣的情況，就必須要采用脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術(shù)對煤炭資源進(jìn)行處理，這樣才能夠保證火電廠企業(yè)的正常運行，也能夠最大限度保證人們的生活質(zhì)量。

1 脫硝技術(shù)的發(fā)展

從目前的現(xiàn)狀來看，在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中，脫硝技術(shù)得到了非常廣泛的使用，這種技術(shù)通常情況下是通過兩種方式來進(jìn)行脫硝的實現(xiàn)的。其中第一種方式就是低碳燃燒技術(shù)；第二種方式就是SCR煙氣脫硝技術(shù)。采用這兩種方式對火電廠鍋爐進(jìn)行生產(chǎn)的原因主要是因為它們能夠進(jìn)行充分燃燒，并且還能夠促使火電廠脫硝的功能更多，以及還可以有效提高火電廠鍋爐內(nèi)部的壓力?，F(xiàn)在對火電廠鍋爐內(nèi)部煙氣進(jìn)行脫硝的時候，還可以采用第三種技術(shù)，就是SCR煙氣脫硝技術(shù)。這種技術(shù)的主要施工工藝就是將還原劑，也就是人們所說的尿素放置在煙氣中，然后經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)就生成了N2和水，這樣就會產(chǎn)生非常高的溫度，其溫度主要是在300℃—400℃之間，這樣進(jìn)行煙氣脫硝的效率就會有所上升，其上升的比例主要是在60%-90%之間。與此同時，對于SNCR煙氣脫硝技術(shù)來說，這種技術(shù)的反應(yīng)器是爐膛，那么當(dāng)爐膛溫度在850℃-1100℃之間的時候，脫硝還原劑就會分解出NH3（氨氣），隨后就會與鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生一氧化氮，并且與SNCR產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而就生成了氮氣。再次，因為這種技術(shù)進(jìn)行脫硝的效率不是很高，其效率是在20%-50%之間，這樣產(chǎn)生出來的N2O就會嚴(yán)重影響臭氧。對于SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)來說，由于這種技術(shù)脫硝的效率主要是在60%-80%，并且是前兩種煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合而成的，但是因為這種技術(shù)的系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用的比較少。

2 脫硫技術(shù)的發(fā)展

我們都知道，脫硫技術(shù)主要是采用石灰石或者石膏濕的方法，但是對于火電廠來說，脫硫技術(shù)重點的部分主要在吸收塔。但是由于吸收塔的型號和樣式有很大不同，這樣就使得其產(chǎn)生的效果也有很大區(qū)別。一般通常下，吸收塔可以分為四種類型，第一種就是填料塔，這種類型的塔主要是通過利用結(jié)構(gòu)內(nèi)部的填料將其固定，然后將漿液填料在表面層，這樣漿液就會從表面順流而下，從而就與鍋爐內(nèi)部的煙氣進(jìn)行有效融合和反應(yīng)，即完成了脫硫。但是這種方式非常容易出現(xiàn)堵塞情況，并且實際操作相對比較少。第二種就是液柱塔，這種類型主要是將煙氣與氣、液體相融合，這樣就從充分進(jìn)行質(zhì)的傳遞，從而就完成了脫硝。盡管這種類型的脫硝使用效率非常大，但是由于鍋爐內(nèi)部沒有出現(xiàn)堵塞的情況，這樣產(chǎn)生的大量煙氣就會導(dǎo)致比較多的脫硫損失。第三種就是噴淋吸收塔，從目前的現(xiàn)狀來看，這種技術(shù)是應(yīng)用最多的一種脫硫技術(shù)，一般情況下，鍋爐內(nèi)部的煙氣在運動的時候，采用的形式是自上而下的，同時這種類型的吸收塔主要是喇叭垂直的，并且是以一種角度直接向下噴射，從而就使得其能夠更加充分進(jìn)行煙氣吸收。盡管從結(jié)構(gòu)和價格上比之前的兩種類型要更好，但是煙氣的分布非常不均勻。第四種就是鼓泡塔，這種類型主要是通過利用石灰石將煙氣壓在下面，但是由于煙氣與漿液融合在一起之后，會產(chǎn)生很多鼓泡，這樣就會有非常好的脫硫效果，并且效率很高，此外，其也有很多缺陷，例如：阻礙壓力比較大，以及結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

3 除塵技術(shù)的發(fā)展

對于火力發(fā)電廠來說，在鍋爐生產(chǎn)過程中，除塵技術(shù)具有穩(wěn)定性的特征，并且除塵的效率也比較高，所以除塵技術(shù)在未來的發(fā)展中，其發(fā)展方向主要是采用旋轉(zhuǎn)電極的方式進(jìn)行除塵處理。其中在電場中，旋轉(zhuǎn)電極中的陽極部分主要是采用回轉(zhuǎn)陽極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。倘若灰塵達(dá)到了一定厚度的時候，就需要將灰塵徹底清除干凈，這樣就不會產(chǎn)生第二次煙塵，并且由于這種除塵效果比較好，所以其在排放時候的溶度也有了很大程度的降低。同時，對于火電廠來說，如果粉塵排放的標(biāo)準(zhǔn)比較高，就要對其進(jìn)行增加和設(shè)置濕式靜電除塵器。但是由于煙氣中粉塵顆粒能夠有效的吸附帶電負(fù)離子，這樣就可以利用靜電除塵器將堆積的灰塵進(jìn)行吸附處理。除此之外，與干式電除塵器相比較，濕式電除塵器清理灰塵的效率比較高，可以高達(dá)70%左右。

4 脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術(shù)的創(chuàng)新研究

從目前的現(xiàn)狀來看，在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中，在運用脫硫脫硝與除塵三者相結(jié)合的時候，還存在著很多方面的問題，這樣就嚴(yán)重影響著火電廠企業(yè)未來的發(fā)展。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面來分析，火電廠采用脫硫、脫硝以及除塵涉筆的造價成本比較高，這樣在火電廠的經(jīng)營過程中，就會嚴(yán)重影響運營成本，從而就使得火電廠很長時間不能夠進(jìn)行安裝和運行。與此同時，從脫硫設(shè)備的發(fā)展情況來分析，在火電廠鍋爐生產(chǎn)過程中，由于脫硫設(shè)備的運營陳本接近上千萬，這樣就使得這么高的運營成本與電價不能夠同步，并且老一代的機(jī)組在進(jìn)行脫硫改造的時候，還存在著很多方面的問題，這樣火電廠鍋爐在生產(chǎn)過程中，采用脫硫、脫硝以及除塵設(shè)備就需要很大的場地，并且還需要很合理的電價。但是從目前的情況來看，它們還不能夠有效滿足火電廠的實際需要和要求。針對這樣的情況，就一定要將脫硫、脫硝以及除塵技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，合并為一個整體。

在火電廠中，采用脫硫技術(shù)的時候，可以有效的將煤炭燃燒技術(shù)與鍋爐生產(chǎn)之后的煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，這樣就可以起到一定的節(jié)約作用。與此同時，在進(jìn)行鍋爐低負(fù)荷的時候，倘若溫度達(dá)到了催化劑，并且與催化劑發(fā)生了溫度反應(yīng)，這樣就溫度的區(qū)域可以增加設(shè)置脫硝裝置。在采用脫硝技術(shù)進(jìn)行火電廠鍋爐運行的時候，最好是使用液柱與噴淋相結(jié)合的雙塔技術(shù)，其中對于前塔，要采用液柱塔，并且清除掉煙氣中大部分的SO2，清除的SO2主要控制在煙氣的70%；隨后就應(yīng)該直接的進(jìn)入逆流噴淋塔中，這樣就可以從根本上脫除剩余下來的SO2，從而就可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中最高的脫硫效率可以高達(dá)98.5%左右。對于采用除塵技術(shù)的時候，可以在脫硫之前采用干式旋轉(zhuǎn)電極除塵器，隨后在脫硫之后采用濕式除塵器，此外在煙氣系統(tǒng)中，可以增加熱量來進(jìn)行裝置的回收，從而就可以從根本上提高清除灰塵的效率。

根據(jù)綜上分析，總體來說，從火電廠設(shè)備、技術(shù)以及成本方面來考慮，火電廠在運行的過程中，將脫硫、脫硝以及煙氣除塵進(jìn)行有效結(jié)合，可以采用SCR脫硝的方式，并且主要是采用石灰石或者石膏濕的方法進(jìn)行脫硫處理。與此同時在脫硫裝置之前，可以采用溫度比較低的環(huán)境來進(jìn)行布置，然后在進(jìn)行脫硫裝置之后在增加設(shè)置一個濕式電除塵器，從而就能夠有效滿足人們的要求，也能夠起到保護(hù)環(huán)境的作用。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，人們的生活水平有了很大提升，這樣人們對生活質(zhì)量的具體要求也在不斷增加，這樣就使得火電廠污染問題引起人們各個部門的高度重視。并且國家針對火電廠污染情況制定出了一系列法律法規(guī)，從而來對火電廠的環(huán)保意識進(jìn)行制約和監(jiān)督。與此同時，要想從根本上降低煤炭燃燒所造成的污染，就必須要將脫硫、脫硝以及煙氣除塵三種技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從而才能夠促進(jìn)火電廠進(jìn)一步的發(fā)展和壯大。

[1]丁劍秋.煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究進(jìn)展[J].貴州化工，2012（4）：20-22.

[2]王融.脫硫脫硝技術(shù)的研究及工業(yè)應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2013，03：14-16.

[3]王丹.煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)研究進(jìn)展[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（5）：7-8.

[4]宋艷輝.新時期火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，05：79-80.