低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的燃煤電廠脫硫脫硝除塵技術(shù)

王會平

陜西榆林能源集團(tuán)楊伙盤煤電有限公司 陜西榆林 719300

近年來，我國很多地區(qū)遭遇了嚴(yán)重的霧霾天氣，其中燃煤對大氣環(huán)境影響很大。近些年我國雖然大力發(fā)展新能源發(fā)電方式并取得一定的進(jìn)展，但是主要的發(fā)電方式還是以燃煤發(fā)電為主。燃煤電廠發(fā)電運行過程當(dāng)中會產(chǎn)生許多對環(huán)境產(chǎn)生危害的污染物，例如發(fā)電過程中排出的廢水、燃煤廢渣，通過煙囪排向大氣的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和可吸入顆粒物等有毒氣體，以及電廠鍋爐產(chǎn)生的噪聲污染等。嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。

隨著我國對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，燃煤電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，因此如何能夠更有效地提高去除污染物效率是燃煤電廠需要面臨的重要課題。本文主要針對燃煤電廠處理污染物(脫硫、脫銷、除塵)的工藝，通過對比，列舉出可去除污染物的普通工藝組合和標(biāo)準(zhǔn)工藝組合，客觀評述分析這兩種工藝組合的優(yōu)缺點，為燃煤電廠選用處理工藝提供參考或建議。

1 煙氣脫硫脫硝技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

1.1 氯酸氧化技術(shù)的應(yīng)用

氯酸氧化技術(shù)是將氯酸形成噴霧狀的強(qiáng)氧化劑，實現(xiàn)NO與SO2的完全氧化。使用時應(yīng)先將大量的氯酸氧化劑噴撒到煙道的脫硫脫硝器中，此時氯酸可以與煙道中的SO2、NO充分轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對硫、硝酸鹽以及煙氣等物質(zhì)的凈化。此項技術(shù)最大的優(yōu)點就是可在同一時間、同一設(shè)備中對硫酸、硝酸進(jìn)行處理。此外，在使用此項處理技術(shù)時可以在設(shè)備的輔助下將處理時間進(jìn)行分段，先將基本吸收設(shè)備、氧化吸收設(shè)備進(jìn)行組裝，進(jìn)而提升硫酸、硝酸的去除率。此外，使用此項技術(shù)時其中的氧化劑可以將煙氣中的有害元素、金屬元素等進(jìn)行清除；同時，在使用此項技術(shù)時可以不使用化學(xué)氧化還原劑，以此來避免催化劑中毒的情況。氯酸氧化技術(shù)具有較好的穩(wěn)定性，不會給煙氣帶來限制，因此該項技術(shù)可以在常溫或吸收性低濃度的狀態(tài)下實現(xiàn)煙道內(nèi)脫硫脫硝[1]。

1.2 濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用該項技術(shù)時，先將煙氣輸送到SCR設(shè)備中，在此設(shè)備中催化劑通過化學(xué)反應(yīng)可以將NO轉(zhuǎn)化為N2。然后煙道中的氣體會被輸送到改質(zhì)器中，SO2會在催化劑的作用下被轉(zhuǎn)換為SO，通過冷凝器過濾冷凝。硫酸與冷凝水混合后，可以產(chǎn)生濃度較高的硫酸。在火電廠運行過程中會有一部分氨氣被消耗，不會給火電廠生產(chǎn)帶來影響，可見使用此項技術(shù)可以達(dá)到良好的脫硫脫硝效果，并可以保證整體過程的穩(wěn)定性與安全性，但是該項技術(shù)的成本相對較高，且過濾后所產(chǎn)生的濃硫酸不好儲存，因此并沒有得到廣泛的應(yīng)用。

1.3 同時脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

同時脫硫脫硝技術(shù)主要包括電暈放電技術(shù)、電子束照射技術(shù)、煙道氣循環(huán)硫化床技術(shù)、光催化氧化技術(shù)等。其中，電子束照射技術(shù)可以對煙氣進(jìn)行凈化，并可以將氣態(tài)污染物放置到二氧化硫與氮氧化物之上，在反應(yīng)后完成脫硫脫硝，形成硝酸與硫酸，最后可以與煙道中的氨氣發(fā)生反應(yīng)形成無色結(jié)晶與白色顆粒。在但是此項技術(shù)的設(shè)備可靠性不高、極速器能耗較大且所產(chǎn)生的副產(chǎn)品回收較難，同時會產(chǎn)生氨氣泄漏的情況，但是該項技術(shù)脫硫脫硝率相對較高。脈沖電子鹵素脫硫脫硝技術(shù)主要是使用高電壓脈沖，在產(chǎn)生活化電子后可以破壞煙道中的二氧化硫與氮氧化物，實現(xiàn)脫硫、脫氮的目的，且不會出現(xiàn)二次污染，但是使用此項技術(shù)時應(yīng)對電流范圍進(jìn)行改進(jìn)。

1.4 干法脫硫脫硝

在完全干燥的環(huán)境中使用固體粉末進(jìn)行干法脫硫和脫硝，可以通過大型貨車運輸而不會導(dǎo)致容器腐蝕和鋼鐵的損壞。干法脫硫后的廢氣可直接排放，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，這種脫硫脫硝方法也存在一些缺點，脫硫和脫氮效率低，對操作人員的要求也比較高。

1.5 固體吸附法

活性炭的吸附用于將廢氣中的二氧化硫吸附到活性炭的表面，從三氧化硫再被氧化之后形成三氧化硫，三氧化硫，被大氣稀釋會產(chǎn)生稀硫酸，這種物質(zhì)會直接的影響到目前廢氣中二氧化硫的含量。利用這種方式不但可以很好的節(jié)約化學(xué)原料，而且非常簡單，可以操控脫硫量，可以達(dá)到99%以上，但這種方法的使用過程中也存在難吸收，難以使用易燃燒的缺點。所以在使用的時候也要根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行選擇[2]。

1.6 利用堿性鋁酸鹽吸附二氧化硫

堿性鋁酸鹽在進(jìn)行使用的過程中，類似于一般的活性炭，它可以通過吸附的方式極大的減少目前廢氣中的二氧化硫量，影響空氣中的呼吸效果，但是在進(jìn)行使用的時候也要利用廢氣加熱，同時使用固化劑等原料來使活性炭的使用效果達(dá)到最高，而且活性炭可以重復(fù)使用具有非常高的經(jīng)濟(jì)價值，但是該方法的缺點就是在進(jìn)行吸附的過程比較復(fù)雜，而且效率比較低，需要操作人員有非常熟練地技能進(jìn)行更好的操作；堿性鋁酸鹽具有低回收率和相對高的成本，使用這種方法的成本較高，并且該方法帶來的經(jīng)濟(jì)效益相對較低。

2 除塵技術(shù)的應(yīng)用

如果粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)相對較高，那么需要結(jié)合實際情況，科學(xué)地對增加濕式靜電除塵設(shè)備，保證可以從整體角度實現(xiàn)煙氣除塵的效果。但是，由于煙氣中所存在的粉塵顆粒物可以對負(fù)離子進(jìn)行吸附，所以為了更好地降低污染程度，可以有效應(yīng)用靜電除塵設(shè)備，科學(xué)對累積的灰塵進(jìn)行吸附處理。此外，在具體的除塵工作進(jìn)行和開展過程中，與干式電除塵器相對比，選擇濕式除塵設(shè)備在對灰塵進(jìn)行清理的過程中，不會再次產(chǎn)生灰塵。因此，濕式除塵設(shè)備具有較強(qiáng)的高效性，灰塵的清除率可以達(dá)到70%以上。

3 結(jié)語

本文中提到的技術(shù)為現(xiàn)在國內(nèi)大部分燃煤電廠使用的處理工藝，而普通工藝大多被用于一些小型燃煤電廠。我國燃煤電廠的煙氣治理，雖已具備高效脫硝、脫硫、除塵技術(shù)及設(shè)備，但普遍采用的治理模式只是針對單項污染物。隨著我國對生態(tài)環(huán)境的高度重視，燃煤電廠的超低排放改造被提上日程，對煙氣治理技術(shù)的協(xié)同處理也得到重視。研究脫硫脫硝除塵工藝之間的相互影響，對超低排放協(xié)同處理技術(shù)的研究具有重大意義[3]。