探究火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵的技術(shù)

【摘 要】近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，社會對于煤炭能源的利用也在不斷增多，而且每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(yùn)行的過程中，煤炭燃燒的數(shù)量有增無減，針對這樣的情況，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，這樣才能保證火電廠企業(yè)的正常運(yùn)行，也能提高人們的生活質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】火電廠；鍋爐脫硫脫硝；煙氣除塵；技術(shù)

引言

火電廠鍋爐節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，是深化行業(yè)發(fā)展可持續(xù)性的關(guān)鍵。然而，受技術(shù)應(yīng)用水平的局限問題影響，使脫硫脫硝與煙氣除塵技術(shù)的應(yīng)用效果難以達(dá)到燃煤量的控制目標(biāo)?；诖?，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)在明確技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。

1分析火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

科學(xué)技術(shù)水平的提升，使得各行各業(yè)的發(fā)展對煤炭能源的需求量越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每天直接用于燃燒的煤炭量高達(dá)12t。其中，火電廠對煤炭的燃耗量，在目前節(jié)能減排的發(fā)展背景下，仍呈現(xiàn)出遞增趨勢。這種情況下，火電廠大量排放的污染物就會對周邊的生態(tài)環(huán)境建設(shè)造成嚴(yán)重的污染影響，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)纬伤嵊?。雖然處于運(yùn)行狀態(tài)的燃煤機(jī)組的脫硫設(shè)備安裝基本完成，但是，其脫硝以及除塵設(shè)備的應(yīng)用，仍有很大的提升改造空間。因此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)該在明確脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。這是實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展可持續(xù)目標(biāo)的重要課題內(nèi)容，相關(guān)人員應(yīng)將其充分重視起來，以用于實(shí)踐。

2分析脫硝技術(shù)的發(fā)展

脫硝技術(shù)主要通過兩個(gè)方式實(shí)現(xiàn)脫硝，一個(gè)是低氮燃燒技術(shù)；另一個(gè)是SCR煙氣脫硝技術(shù)。兩種技術(shù)可以使燃燒更加充分，使廠脫硝功能更加充分，提高火電廠爐內(nèi)壓力。目前，對火電廠爐內(nèi)煙氣脫硝技術(shù)采用三種：這一技術(shù)是把還原劑放進(jìn)煙氣內(nèi)，利用化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生氮?dú)馀c水，溫度會達(dá)到350℃足有，脫硝率最高可達(dá)90%左右；SNCR煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)的反應(yīng)器為爐膛，當(dāng)爐膛溫度達(dá)到850℃～1100℃，脫硝還原劑所分解出的NH3與爐內(nèi)產(chǎn)生的NOx產(chǎn)生SNCR化學(xué)反應(yīng)，生成N2，該技術(shù)的脫硝效率不高，大約在20%～50%，同時(shí)所產(chǎn)生的N2O對臭氧會造成不利影響；SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。該脫硝技術(shù)效率在60%～80%，是前兩種技術(shù)的綜合，但是由于系統(tǒng)技術(shù)的復(fù)雜性，其實(shí)際應(yīng)用較少。

3分析脫硫技術(shù)的發(fā)展

脫硫技術(shù)采用石灰石-石膏濕法是眾所周知的，但是，火電廠脫硫技術(shù)的關(guān)鍵在于吸收塔，吸收塔的型式不同，所產(chǎn)生的效果也會不同，通常吸收塔分為四種：一是填料塔。填料塔利用了內(nèi)部固體填料，可以讓漿液從填料層表層流入其中，和爐膛內(nèi)煙氣融合，可以實(shí)現(xiàn)脫硫目的，但是，在應(yīng)用這種方法時(shí)，可能會形成堵塞現(xiàn)象；二是液柱塔。通過煙氣與氣、液融合，充分傳質(zhì)，完成脫硝，雖然在脫硫方面效率很大，但是，爐內(nèi)無阻塞，煙氣產(chǎn)生的阻力會造成脫硫損失較多；三是噴淋吸收塔。噴淋吸收塔脫硫技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，通常，爐膛煙氣為自上到下運(yùn)動，外形為喇叭形狀，或是利用特定角度可以向下噴射，對煙氣進(jìn)行充分吸收。雖然從結(jié)構(gòu)上和造價(jià)上都優(yōu)越于前兩種，但是煙氣分布不均勻；四是鼓泡塔。利用石灰石將煙氣壓置下面，但煙氣與漿液融合后就會產(chǎn)生鼓泡，會起到很好的脫硫效果，效率高，煙氣流量分配均勻，缺點(diǎn)是阻力較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

4分析除塵技術(shù)的發(fā)展

除塵技術(shù)在運(yùn)行穩(wěn)定性來看，電除塵效率要較高一些，電除塵技術(shù)的發(fā)展趨勢傾向于采用了旋轉(zhuǎn)電極的方式，旋轉(zhuǎn)電極電場中陽極部分采用回轉(zhuǎn)的陽極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。當(dāng)煙塵達(dá)到反電暈厚度時(shí)，就會把灰塵徹底清除，不會產(chǎn)生二次煙塵，這種除塵效果好，而且在排放的濃度上也會有所降低的。除此之外，對于粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)較高的火電廠而言，還可以增設(shè)濕式靜電除塵器，由于煙氣的粉塵顆粒能夠吸附帶電負(fù)離子，就可以通過濕式靜電除塵器將積塵進(jìn)行吸附，而相比于干式電除塵器而言，濕式電除塵器效率可達(dá)70%。

5優(yōu)化火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)控制策略

目前，火電廠在進(jìn)行鍋爐生產(chǎn)建設(shè)過程中，應(yīng)用脫硫脫硝與除塵技術(shù)存在的局限問題，可采用一體化的作用模式，使脫硫、脫硝以及除塵技術(shù)以有機(jī)結(jié)合形式，作用于燃煤量與環(huán)境污染的控制。除此之外，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，可以起到一定的節(jié)約作用。與此同時(shí)，在低負(fù)荷運(yùn)行火電廠鍋爐時(shí)，如果溫度達(dá)到了催化劑的控制目的，即產(chǎn)生了溫度反應(yīng)，就能在此區(qū)域?qū)崿F(xiàn)脫硝裝置的增設(shè)。除此之外，在采用脫硝技術(shù)進(jìn)行火電廠鍋爐運(yùn)行的時(shí)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，而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。除塵技術(shù)的一體化應(yīng)用，就是在脫硫之前采用干式旋轉(zhuǎn)電極除塵器，并在完成脫硫后采用濕式除塵器，以增加熱量來進(jìn)行裝置的回收，最終實(shí)現(xiàn)從根本上提高煙氣灰塵清除的技術(shù)應(yīng)用效率。可見，從火電廠設(shè)備、技術(shù)以及成本方面來考慮，火電廠在運(yùn)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，而且主要是采用石灰石或者石膏濕的方法進(jìn)行脫硫處理。

6結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求逐步增加，治理火電廠污染也已經(jīng)引起了政府相關(guān)部門的高度重視，一些有關(guān)于對火電廠污染進(jìn)行法律規(guī)范的相關(guān)行政法規(guī)相繼出臺，如《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)》等，這對我國火電廠提高環(huán)保意識起到了很大法律監(jiān)督作用，同時(shí)火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術(shù)的創(chuàng)新研究仍需要在實(shí)踐中不斷探索和完善，從而提高電力產(chǎn)業(yè)從粗放型企業(yè)向環(huán)保型企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)火電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

汪游（1987.11-），男，湖北武漢人，華中科技大學(xué)本科，工程師，單位：武漢立為工程技術(shù)有限公司。

（作者單位：武漢立為工程技術(shù)有限公司）