談火電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)

王成 閆一博 何海鷹

摘要：伴隨著社會發(fā)展與城市化進程腳步的加快，人們對電力的需求也抓緊增加。在眾多供電形式中火電廠是不可或缺的重要途徑，火電廠是通過燃燒煤炭進行供電，在供電過程中會形成有害氣體，嚴重影響空氣質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境。為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標，對火電廠的煙氣進行治理，運用脫硫脫硝技術(shù)來實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展十分重要。

關(guān)鍵詞：火電廠；煙氣治理；脫硫脫硝技術(shù)

1火電廠大氣污染排放情況

當(dāng)前我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，城市化進程也在日新月異，社會發(fā)展的各行各業(yè)對于電力資源的需求進一步增加，火電廠的大氣污染物排放量逐步增加，污染了環(huán)境的同時也違背了環(huán)境友好型與資源節(jié)約型社會的發(fā)展宗旨。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，發(fā)展至2020年我國會達到50億t標準煤，所以必須要充分重視在此過程中火電廠需要的煤炭原料，在煤炭燃燒與發(fā)電中會產(chǎn)生大量的氮氧化物與二氧化硫，必須進行有效處理，如果不進行及時處理，將大氣污染物排放到大氣中，會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生難以挽回的破壞與極為嚴重的污染。這些后果是難以設(shè)想的，此類環(huán)境問題也會對人們的日常生產(chǎn)生活產(chǎn)生極為嚴重的影響。

2火電廠煙氣處理的必要性

火電廠在發(fā)電中會產(chǎn)生大量的煙氣燃燒煙氣的排放物會夾雜著大量的有害成分，主要有氮氧化物與硫化物、碳化物與氯化物等，如果有害物質(zhì)難以及時處理，大量排放到空氣中，不僅會破壞臭氧層，也會產(chǎn)生酸雨，產(chǎn)生極為嚴重的破壞。再加之煙氣中含有的氮氧化物，如果被人體吸收，會對人們的身體健康產(chǎn)生極為嚴重的威脅。煙氣中的有害物質(zhì)滲透農(nóng)田，會對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生極為嚴重的影響，使農(nóng)作物減產(chǎn)嚴重降低農(nóng)民的收入，針對以上談?wù)摰膸c情況，必須及時有效的采取煙氣處理與脫硫脫硝技術(shù)，并且應(yīng)用于實際的火力發(fā)電之中，才能夠確保煙氣處理的有效性與時效性，切實進行煙氣的更好處理。

3火電廠煙氣治理技術(shù)

由于煤炭種類與鍋爐設(shè)備有所不同，火電廠的煙氣量也會有一定的差異，火電廠的煙氣量，額定蒸發(fā)量較大排放的煙氣量也通常會超過其他工業(yè)鍋爐。例如火電廠的鍋爐燃燒溫度能夠高達1200℃，排放的污染物都是無機物，而火電廠的煙氣氣態(tài)污染物濃度較低，相比較有色金屬冶煉與化工場的氣態(tài)污染物濃度而言，濃度較低，但是排放的煙氣污染物數(shù)量較多，范圍較大，會對人們的生活環(huán)境產(chǎn)生極為嚴重的影響。由于火電廠煙氣影響人們的身體健康，會給周圍的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生經(jīng)濟損失，所以必須要充分重視煙氣處理工作。當(dāng)前經(jīng)常使用的煙氣處理技術(shù)，主要有靜電除塵器、布袋式除塵設(shè)備、濕式除塵器?；痣姀S排出的煙氣通過高壓電場進行高壓電離高壓直流的不均勻會使煙氣中的氣體出現(xiàn)電離現(xiàn)象，產(chǎn)生離子與電子，在電場力的作用下，電子與離子向兩極運動，在運動過程中會遇到煙氣粉塵并且獲得電荷，粉塵與氣流會朝著極性相反的方向做運動。所以可以運用振打方式將顆粒物落入底部的灰塵收集設(shè)備之中。

將含有灰塵的煙氣通入過濾裝置會過濾下灰塵過濾材料，在慣性與碰撞的影響下成交，此時可以應(yīng)用布袋式除塵設(shè)備能夠有效進行過濾除塵。而濕式除塵器則是噴出液體使粉塵顆粒與液體間進行混合，凈化的氣體會通過脫水設(shè)備向上排出。例如可以選用氧化銅吸附法，以吸附原理對燃煤廠煙氣中的SO2，NOX予以吸附，可以選用氧化銅、三氧化二鋁進行反應(yīng)，從而形成氧化銅復(fù)合物，吸附劑會與煙氣中的二氧化硫與氮氧化物在300～500℃下進行反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸銅。此類方式能夠有效避免了煙氣污染物流入大氣中產(chǎn)生污染，但是該項脫硫技術(shù)如果溫度升高至700℃，脫硫脫硝效率也會逐步提高，所以必須要進行深入探究。

4火電廠脫硫脫硝技術(shù)

由于火電廠的煙氣中存在著大量的有害氣體，要想有效控制火電廠的污染情況，必須要降低二氧化硫，例如燃燒脫硝煙氣脫硫方式。當(dāng)前煙氣脫硫技術(shù)主要是選用物理方法脫硫，對于煤炭中的礦物硫進行脫離，煤炭在高溫燃燒的狀態(tài)下加入固硫劑，固硫劑會與煤炭燃燒形成含硫化合物，從而反應(yīng)生成為固體硫酸鹽，跟隨著鍋爐的殘渣便能清除。而燃燒后的殘渣可以應(yīng)用FDG技術(shù)脫硫，結(jié)合具體的情況應(yīng)用半干法與濕法、干法等各類方式進行脫硫。半干脫硫法主要是使用堿性粉末，通過高溫蒸發(fā)成為固體粉末。濕法脫硫則是先用強堿溶液吸收二氧化硫，再應(yīng)用石膏吸硫。半干脫硫法的效果雖然沒有濕法脫硫效果明顯，但是操作簡便且投入成本較低，后期維修也極為便捷。干法脫硫是選擇顆粒狀吸收劑進行催化反應(yīng)，有助于降低二氧化硫的排放量，但是干法脫硫的方法見效緩慢，需要花費較長的時間。應(yīng)用煙氣脫硝技術(shù)可以減少煤炭在鍋爐燃燒時產(chǎn)生的氮氧化合物，有助于降低鍋爐氧氣的密度，減少煙氣在高溫環(huán)境下的燃燒時間，可以選用催化還原反應(yīng)或者是粉末吸附反應(yīng)等，能夠應(yīng)用活性炭等個性物質(zhì)進行吸附。也可以選用N元素化合價進行催化還原反應(yīng)。當(dāng)前電子束照射法與脈沖電暈等離子法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于火電廠中。例如電子束照射法是在短時間內(nèi)應(yīng)用電子加速器形成高能離子，對于煙氣中的氮氧化物與硫氧化物進行氧化，有助于提高脫硫脫硝效率。

也可以應(yīng)用海水脫硫方法，應(yīng)用海水中的天然堿度與火電廠排放的煙氣中的二氧化硫進行化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)后會產(chǎn)生亞硫酸根物質(zhì)，經(jīng)過空氣氧化形成亞硫酸根，在通過化學(xué)反應(yīng)除去有害氣體，從而進行煙氣脫硫。雖然海水脫硫技術(shù)較為簡單，運行成本較低，投資較少，具有較高的脫硫效率，并且在此過程中不容易產(chǎn)生廢棄物，但是卻有較大的局限性，例如該項方法只適合應(yīng)用于海邊的火電廠，在內(nèi)地卻難以有效推廣。脫硝技術(shù)也可以選擇催化性還原方法，基于催化作用下應(yīng)用氮氣和氨氣進行還原，通過氮氧化物的綜合作用產(chǎn)生水與氨氣，能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣脫硫，該項技術(shù)的顯著特點在于能夠極為有效的控制鍋爐煙氣氮氧化物，并且便于操作，技術(shù)成熟。當(dāng)前我國經(jīng)濟水平的進一步發(fā)展，科研水平也在逐步提高，選擇催化方法將會得到前所未有的發(fā)展與推廣。

5結(jié)語

火電廠煙氣治理與脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展是社會環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求。相信在技術(shù)進步的背景下，火電廠的煙氣治理與脫硫脫硝技術(shù)將會越來越成熟，為生態(tài)環(huán)境保護作出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]李海彬.芻議燃煤電廠煙氣治理方法及脫硫脫硝技術(shù)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（1）：33-34.

[2]王飛.電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)研究[J].科技傳播，2016，8（15）.

（作者單位：國網(wǎng)盤錦供電公司）