火力發(fā)電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)研究

張 忱 于學(xué)濤

國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司朝陽(yáng)發(fā)電廠

火力發(fā)電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)研究

張 忱 于學(xué)濤

國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司朝陽(yáng)發(fā)電廠

火力發(fā)電廠在燃煤發(fā)電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，如果未經(jīng)有效的處理就排入大氣，會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，危害人民群眾的身體健康、生存環(huán)境和影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，火力發(fā)電廠要采取有效的治理措施，提高技術(shù)管理水平，減少排污量。在未來(lái)的發(fā)展中，相關(guān)部門要格外重視煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)的研究和使用，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)能夠平穩(wěn)健康的發(fā)展，人民的生存環(huán)境得到改善?；诖耍疚姆治隽嘶鹆Πl(fā)電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)。

電廠；煙氣治理；脫硫脫硝技術(shù)

1 、火力發(fā)電廠煙氣的特點(diǎn)及危害

在燃煤發(fā)電的過(guò)程中，由于煤炭的燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣。這些煙氣中含有很多的污染物，比如氮氧化物、粉塵、二氧化碳、二氧化硫等。這些污染物對(duì)人類的生產(chǎn)生活和和生態(tài)環(huán)境十分有害。對(duì)于電廠來(lái)說(shuō)，大量的煙氣排放，會(huì)加劇引風(fēng)機(jī)等設(shè)備的腐蝕與磨損，嚴(yán)重影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須要對(duì)產(chǎn)生的主要污染物進(jìn)行控制和脫除。

2 、電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)

2.1 煙氣脫硫技術(shù)

2.1.1 石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)。這種脫硫工藝主要應(yīng)用碳酸鈣(CaCO3)或氫氧化鈣Ca(OH)2的漿液來(lái)進(jìn)行脫硫工作，能有效去除煙氣中的二氧化硫(SO2)。運(yùn)用石灰石-石膏濕法進(jìn)行脫硫工作，不僅效率高、穩(wěn)定性好，所需的成本也相對(duì)較低。因此，這種方法也在所有脫硫技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛。在此種方法中，煙氣與堿性的吸收液在噴淋塔中發(fā)生反應(yīng)，煙氣中的二氧化硫(SO2)溶于水中，并與漿液中的碳酸鈣(CaCO3)或氫氧化鈣Ca(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)并生成亞硫酸鈣，在經(jīng)過(guò)一系列強(qiáng)制氧化反應(yīng)后，使其成為了脫硫副產(chǎn)品—石膏。目前，石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)的脫硫效率可達(dá)95%～99%。

2.1.2 氨法脫硫技術(shù)。氨法脫硫技術(shù)是一種濕法脫硫技術(shù)。該技術(shù)主要采用氨水作為吸收劑，將氨水與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，以達(dá)到脫硫效果。這種技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是脫硫效率高。據(jù)測(cè)算，這種方法的脫硫率可高達(dá)95%～99%，同時(shí)，這種脫硫技術(shù)能耗較低，脫硫反應(yīng)速率也很快，其吸收劑的利用率也相對(duì)較高，脫硫的副產(chǎn)品可用作農(nóng)業(yè)肥料。

2.2 煙氣脫硝技術(shù)

2.2.1 低氮燃燒技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)主要通過(guò)改變?nèi)紵南嚓P(guān)條件來(lái)達(dá)到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃燒技術(shù)主要分為以下5類：空氣分級(jí)燃燒技術(shù)、低NOx燃燒器技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、燃料分級(jí)燃燒技術(shù)和循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)。上面所述的幾種低氮燃燒技術(shù)，都是通過(guò)改變?nèi)剂系娜紵龡l件及方式實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。它們?cè)谑褂眠^(guò)程中會(huì)改變空氣混合方式來(lái)降低空氣比，從而達(dá)到控制燃燒溫度、抑制氮氧化物生成的效果。

2.2.2 選擇性催化還原脫硝技術(shù)。選擇性催化還原脫硝技術(shù)以SCR脫硝技術(shù)為代表。SCR脫硝技術(shù)一般應(yīng)用在鍋爐尾部的反應(yīng)層中，與300℃～400℃的煙氣充分反應(yīng)。這種方法的原理是應(yīng)用催化劑讓煙氣中的氮氧化物有選擇性的與氨發(fā)生反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?。?jù)測(cè)算，SCR脫硝技術(shù)的脫硝率一般可達(dá)90%以上。所以，這種脫硝方式被我國(guó)廣泛地應(yīng)用于火力發(fā)電行業(yè)。SCR脫硝技術(shù)的缺點(diǎn)是裝置占地面積大，投資費(fèi)用高，維護(hù)成本大，其催化劑需要定期進(jìn)行更換作業(yè)。

3 、燃煤電廠煙氣治理的方法

3.1 大力推廣除塵技術(shù)

3.1.1 布袋除塵技術(shù)。在火力發(fā)電過(guò)程中，布袋灰塵技術(shù)已應(yīng)用較長(zhǎng)時(shí)間。該方法的原理是，使用無(wú)紡布等耐高溫材料制成的布袋，來(lái)過(guò)濾煙氣中的粉塵。這種方式的除塵率可高于95%。然而，由于煙溫較高且煙氣中硫含量較大，布袋易于腐蝕。這對(duì)布袋的性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，所以對(duì)除塵工作會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙。

3.1.2 電除塵技術(shù)。對(duì)于燃煤電廠來(lái)說(shuō)，最直接有效的煙氣除塵方法就是電除塵技術(shù)。相較于其他類型的除塵技術(shù)，電除塵技術(shù)在使用過(guò)程中不需要投入大量的資金，可以完全實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)控制，而且除塵效果相對(duì)更好。正常運(yùn)行時(shí)，其除參塵效率一般都高于99%，能夠鋪集0.01微米以上的細(xì)粒粉塵。同時(shí)，其允許操作溫度高，可達(dá)到350～400℃或者更高。但這種方法的缺點(diǎn)是，設(shè)備比較復(fù)雜，要求設(shè)備安裝以及運(yùn)維管理水平高；對(duì)粉塵有一定的選擇性，不能使所有的粉塵都獲得很高的凈化效率；一次投資較大，占地面積較大。

3.2 改進(jìn)技術(shù)

使用高效的煙氣除塵及脫硫、脫硝設(shè)備，可以極大程度上緩解我國(guó)目前霧霾頻發(fā)的狀況。同時(shí)，也可減輕電廠煙氣治理所承受的巨大壓力。但這樣也并不能完全避免煙氣對(duì)環(huán)境的污染。燃煤電廠要加強(qiáng)對(duì)科技創(chuàng)新的關(guān)注和投入力度，在生產(chǎn)過(guò)程中盡量使用具有環(huán)保作用的新技術(shù)和新設(shè)備，在保證電廠經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，更要重視煙氣治理工作的開(kāi)展。

3.3 積極開(kāi)發(fā)綠色新型能源

推廣設(shè)備、改進(jìn)技術(shù)都是治理污染的有效措施，但是要想徹底的治理大氣污染，就要充分利用無(wú)污染的新型能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能等代替煤炭，徹底解決煤炭燃燒所帶來(lái)的污染問(wèn)題。新能源的開(kāi)發(fā)利用是一個(gè)緩慢的過(guò)程，在尋找新能源的過(guò)程中，我們要積極推行能源節(jié)約，降低能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，使環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相協(xié)調(diào)。

4 、結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，火力發(fā)電企業(yè)必須要采取積極的管控措施，制定科學(xué)的治理方案，加大煙氣污染的治理力度，來(lái)減輕其所產(chǎn)生的危害。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)火電廠煙氣排放治理的研究有著重要的意義。

[1]周建國(guó).燃煤電廠煙氣脫硝補(bǔ)償電價(jià)研究[D].華北電力大學(xué)，2013. [2]姚健鋒.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與發(fā)展[J].科技資訊，2011，24：142.

[3]劉曉立.燃煤電廠的煙氣治理策略和脫硫脫硝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2015，18：129-130.