火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保問題分析

馬得宗

【摘 ?要】中國工業(yè)化進程在社會經(jīng)濟發(fā)展推動下不斷加快，工業(yè)化發(fā)展嚴重污染生態(tài)環(huán)境?；痣姀S運行主要依靠煤炭燃燒，在燃燒中會釋放硫硝等物質(zhì)。導致大氣被嚴重污染，當前火電廠在煙氣脫硫脫硝中研發(fā)應用了脫硫脫硝一體化技術(shù)，從而有效降低了生態(tài)環(huán)境的污染。實現(xiàn)了能源利用效率的提升。對此，為了更好地提高火電廠社會效益，分析火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應用與節(jié)能環(huán)保，希望可以為相關(guān)工作提供一定幫助。

【關(guān)鍵詞】火電廠;煙氣脫硫脫硝;節(jié)能環(huán)保

中圖分類號：TL4 ?文獻標識碼：A

1 引言

作為我國最主要的能源物質(zhì)，煤炭大部分用來進行火力發(fā)電，而伴隨煤炭發(fā)電而生的則是越來越多的二氧化硫排入大氣，必然會對我國自然環(huán)境和城市生活環(huán)境帶來很大負面影響。由此為減少排放的二氧化硫，火電廠通常都會利用脫硫技術(shù)對二氧化硫物質(zhì)進行處理。但是脫硫的過程也伴隨著巨大的能量消耗。為有效減少硫化物污染，節(jié)省火電廠生產(chǎn)成本，就必須做好脫硫節(jié)能降耗技術(shù)的更新和改進，實現(xiàn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝現(xiàn)狀

火電廠在運行過程中會燃燒大量的煤炭，煤炭在燃燒過程中又會釋放大量的硫酸、硝酸等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)會影響空氣質(zhì)量，危害人體健康。同時也因為硫酸、硝酸是隨著煙氣進行擴散，因此其的擴散范圍也更廣、擴散效果更好、擴散速度也更快，相應的，該類有害物質(zhì)對環(huán)境以及人體造成的危害也更加難以控制。近年來，人們的環(huán)保意識逐漸增強，相關(guān)部門業(yè)采取了多種措施來解決火電廠氣體污染問題，但是因為煙氣排放量大，且成分較為復雜，因此處理效果并不十分理想。尤其是傳統(tǒng)的火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)是一種逐步分解的方式，分解效率低，無法在有效時間內(nèi)完成大量污染氣體的處理工作，費時費力，且該種傳統(tǒng)處理技術(shù)應用成本較高，無論從經(jīng)濟效益還是環(huán)保效益任一方面分析，都存有諸多弊端。總而言之，國內(nèi)在火電廠煙氣脫硫脫硝方面還存在許多不足。但是近年來，我國加大了火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)研發(fā)力度，尤其致力于研究低成本、低運行費用、高凈化質(zhì)量與效率的一體化脫硫脫硝技術(shù)，旨在獲得較高的能源流利用率，實現(xiàn)能源資源的可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的有效保護。

3 火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應用

3.1 活性焦炭技術(shù)

當前活性焦炭技術(shù)屬于我國火電廠中煙氣脫硫脫硝的主要技術(shù)之一，這一項技術(shù)的應用主要是借助活性焦炭的吸附性能，有效地吸附掉火電廠在生產(chǎn)煙氣中的二氧化硫，在一定程度上促使硫與硝實現(xiàn)脫離?；钚越固考夹g(shù)當中需要加入適當?shù)拇呋瘎?，促使硝與硫中的有害物質(zhì)可以直接轉(zhuǎn)化為硝酸或硫酸，在附著脫硫脫硝設(shè)備之后實現(xiàn)分離處理，這一過程可以將硫和硝從煙氣當中脫離出來。與此同時，從煙氣當中所脫離出來的二氧化硫還會處于脫硫脫硝設(shè)備的支持之下進行再加工，并送入到二次脫硝脫硫設(shè)備中，在其中可以將各種有害物質(zhì)以催化劑的影響下形成氮氣。

3.2 高能輻射技術(shù)

高能輻射技術(shù)主要是通過輻射作用來完成煙氣脫硫脫硝處理?，F(xiàn)階段，國內(nèi)對于高能輻射技術(shù)的研究與應用大體上可以分為電子照射法、脈沖電暈等離子法。其中，電子照射法是借助電子加速器，完成煙氣中硝酸、硫酸的氣化處理，氣化原理如下：借助電子加速器，使煙氣中的硫、硝等有害氣體接受強度氧化，完成強度氧化處理后的相關(guān)氣體能夠與水中氧氣發(fā)生反應，反應后形成硫酸硝，進而達到凈化目的。而脈沖電暈等離子法是借助高能電子裂解煙氣中所包含的水、氧氣等分子，使煙氣中有害物質(zhì)成為大量氧化型粒子，進而使氮氣以及二氧化硫從煙氣中脫離，獲得較為理想的煙氣凈化效果。

3.3 電子束照射法

該技術(shù)主要是使用高能量的電子束照射煙氣，刺激煙氣中的水、氮氣和氧氣等分子生成具有強氧化性的自由基，使之與煙氣中的二氧化硫發(fā)生氧化反應繼而生成硫酸等酸性物質(zhì)，然后再噴入氨使之和酸性物質(zhì)發(fā)生接觸，并進一步生成較為穩(wěn)定的硝酸銨以及硫酸銨固體顆粒，用除塵器吸收顆粒并收集，用作混合化肥生產(chǎn)原料。這種方法不僅可以脫硫，更可以脫硝，使用程序比較簡單，而且其生成物經(jīng)過化學處理后可用作農(nóng)業(yè)種植。但是缺點是前期資金投入較高，對電能的消耗也比較大，用氨水做吸收劑，也需要一筆較大的成本投入，因此，這種方法推廣程度相對不高。

4 實現(xiàn)火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的策略

4.1 環(huán)境設(shè)施節(jié)能消耗

（1）脫硝技術(shù)。相對于其他脫硝裝置，選擇性催化還原脫硝裝置有很大優(yōu)勢：首先，脫硝溫度沒有較高要求。其次，處理效果理想，得到了企業(yè)的認同，安裝2～3層催化劑有助于提高脫硝效果，確保脫硝理想。（2）除塵裝置。相對于常規(guī)除塵裝置，電除塵具有處理效果好、阻力小，能夠處理大體積粉塵且在高溫條件也能正常運行等優(yōu)點。其能量消耗存在諸多影響因素，如：電極有無灰塵、除塵溫度與濕度等。（3）脫硫裝置。石灰石膏濕法脫硫在火電廠中得到了廣泛應用，不過其電能消耗較高。究其原因為：首先，脫硫裝置系統(tǒng)阻力，如：煙道阻力、除霧器阻力、吸收塔阻力;其次，設(shè)備堵塞等不利于裝置運行安全穩(wěn)定;最后，除霧器發(fā)生堵塞、結(jié)垢在一定程度上增加運行阻力。

4.2 汽機專業(yè)

（1）提升汽輪機功做功率。優(yōu)化汽輪機汽封，避免漏氣流失，為增強汽輪機各缸效果，將汽輪機改進為聯(lián)合抽氣供熱機組后。通過壓缸排氣法實現(xiàn)供暖并及時回收供熱疏水。做好各加熱器水位控制，確保加熱器事故水閥緊密，避免排擠問題出現(xiàn)。不定期檢查氣密性，做好真空泵與冷卻水塔保護，使機組真空氣密性在270Pa/min以內(nèi)。觀察凝汽器端差在5℃，一旦超出溫度限制及時查找成因。（2）減少汽機側(cè)裝置電能。電動給水泵改裝為氣動給水泵，提高汽動給水泵機組荷載率，確保設(shè)備再循環(huán)門開關(guān)正常。凝泵、循環(huán)水泵以變頻形式運作，結(jié)合機組真空度優(yōu)化循環(huán)水泵頻率，減少電能消耗。

4.3 應用方法

（1）減小脫硝裝置能耗。脫硝裝置能耗消耗集中于蒸汽消耗與風壓損失。對此，脫硝裝置優(yōu)化需集中于煙道設(shè)計完善，有助于減少催化劑積灰。對于蒸汽消耗可以進行蒸汽吹灰完善，應用聲波吹灰法，利用壓縮空氣取締高溫蒸汽吹灰減少消耗。同時，結(jié)合入口煙氣NOx濃度控制噴氨量，注意提高脫硝效果并控制氨氣逃逸率。（2）脫硫降耗。首先，入爐煤含硫量匹配。基于年度入爐煤含硫量控制下制定參配方案，確保入爐煤含硫量平均，防止某一時段二氧化硫排放過多。尤其是高荷載時段，提高減少入爐煤含硫量，創(chuàng)建條件少運行漿液循環(huán)泵。其次，煙氣CEMS測點比較。一些火電廠采用便攜式煙氣分析設(shè)備檢測塔進、出口二氧化硫含量，得出吸收塔脫硫效果，分析CEMS測量精準度并做好CEMS測點標定。

5 結(jié)束語

總之，在經(jīng)濟快速發(fā)展和全球化飛快推進的今天，我國的經(jīng)濟發(fā)展、國家建設(shè)需要更多的能源，電力的消耗增多也是難以避免的。而經(jīng)濟的發(fā)展也帶來了環(huán)境的壓力，如何保持經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的同步發(fā)展是當前火電廠需要考慮的首要問題之一，其中，技術(shù)的改進、科技的發(fā)展是降低火電廠硫化物污染的重要途徑，而企業(yè)在改進技術(shù)的過程中要綜合考慮脫硫效率和能源消耗，盡量降低成本，提高脫硫效率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。

參考文獻：

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[2] 邢濤.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應用與節(jié)能環(huán)保措施分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2018，37（07）：87-88+107.

（作者單位：國家能源集團靖遠熱電廠）