淺談燃煤電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

方成偉

摘 ?要：環(huán)保政策日益收緊，燃煤電廠必須加強(qiáng)對(duì)煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)的重視，提高環(huán)保技術(shù)管理水平。文章從煙氣特點(diǎn)和危害入手，對(duì)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行分析，提出燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用建議，旨在推動(dòng)燃煤電廠環(huán)保治理技術(shù)水平提升，符合國(guó)家環(huán)保監(jiān)管政策要求。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;燃煤發(fā)電;煙氣;脫硫脫硝;治理技術(shù)

1引言

燃煤發(fā)電是傳統(tǒng)的發(fā)電方式，在發(fā)電的過(guò)程中，化石燃料的燃燒產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，不僅威脅人類的健康，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害性影響。在新的發(fā)展時(shí)期內(nèi)，綠色環(huán)保、節(jié)能高效是電力行業(yè)發(fā)展的核心理念。加強(qiáng)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)研究應(yīng)用十分重要。

2煙氣特點(diǎn)及危害影響

燃煤發(fā)電中，燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，如氮氧化物、硫氧化物和其他的雜質(zhì)。煙氣中的有害顆粒一旦進(jìn)入到大氣環(huán)境，將導(dǎo)致大氣環(huán)境受到破壞，人們吸入有害物后會(huì)引發(fā)身體機(jī)能的病癥，對(duì)健康和生命帶來(lái)危害。而隨著生態(tài)鏈循環(huán)，煙氣中的污染物還會(huì)形成一系列自然災(zāi)害，如霧霾、酸雨、化學(xué)煙霧等，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備設(shè)施、生物多樣性等帶來(lái)危害。

3燃煤電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)

3.1燃煤電廠煙氣治理措施

煙氣治理的主要措施是采用除塵設(shè)備對(duì)煙氣進(jìn)行治理。目前除塵設(shè)備的類型很多，包括機(jī)械除塵、布袋除塵、濕式電除塵等。機(jī)械除塵是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)在機(jī)械驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力下產(chǎn)生離心力，煙氣經(jīng)過(guò)除塵設(shè)備時(shí)在離心作用下偏離原來(lái)路徑從而達(dá)到除塵效果。機(jī)械除塵對(duì)煙氣中特定粒徑的物質(zhì)有好的除塵效果，但是對(duì)煙氣中粒徑較小的物質(zhì)作用效果較差。布袋除塵是利用特殊材質(zhì)的布袋將煙氣進(jìn)行過(guò)濾，將大部分有害物質(zhì)進(jìn)行吸附回收，除塵效率較高。由于煙氣中的物質(zhì)含有硫化物，具有腐蝕性，因此對(duì)布袋除塵設(shè)備有腐蝕性，再加上煙氣的溫度高、濕度大，腐蝕情況會(huì)加重。濕式電除塵是在脫硫塔頂部裝濕式電除塵裝置，利用電流作用在陰陽(yáng)兩極之間創(chuàng)建靜電場(chǎng)，在煙氣經(jīng)過(guò)靜電場(chǎng)時(shí)，煙氣中的帶電顆粒會(huì)被捕集到陽(yáng)極管內(nèi)壁。濕式電除塵對(duì)煙氣中粒徑較小的有害物具有很好的效果，適用于粒徑小、濃度低的煙塵，或者將濕電除塵法和其他除塵結(jié)合，作為深度處理方式使用，得到更理想的效果。

3.2燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)

低溫SCR脫硝工藝。在低溫SCR脫硝工藝中，在煙氣中注入尿素等還原性物質(zhì)，促進(jìn)煙氣在反應(yīng)器中與還原劑發(fā)揮是跟反應(yīng)，得到產(chǎn)物氮?dú)夂退?，從而?shí)現(xiàn)脫硝。該技術(shù)應(yīng)用較為成熟，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，對(duì)環(huán)境沒(méi)有二次污染。防止催化劑中毒，提高催化效率是低溫SCR脫硝工藝的重點(diǎn)，也是研究的重要方向。

半干法SDA脫硫工藝。煙氣中的二氧化硫遇水生成亞硫酸，硫酸遇到氨生成硫酸銨，通過(guò)這一遠(yuǎn)離來(lái)去除煙氣中的二氧化硫。由于上述主要反應(yīng)的反應(yīng)速度較快，因此對(duì)脫硫效率的提升非常有利。焦化項(xiàng)目中可以得到氨水，這部分氨水可以作為還原劑使用，提高利用率，降低脫硫成本。燃煤電廠煙氣出口的溫度較高，將半干法SDA脫硫技術(shù)和低溫SCR脫硝技術(shù)結(jié)合使用，先實(shí)現(xiàn)脫硝，然后再進(jìn)行脫硫，這樣不需要對(duì)煙氣實(shí)施升溫處理，提高能耗利用率。煙氣高于露點(diǎn)時(shí)進(jìn)行脫硝對(duì)裝置的腐蝕危害較小。氨氣容易竄露產(chǎn)生氣溶膠，煙氣中含有二氧化硫，另外在脫硝過(guò)程中容易導(dǎo)致催化劑中毒，降低催化劑使用壽命，以及設(shè)備堵塞的故障，這是技術(shù)不足之處。

液態(tài)催化氧化脫硫脫硝技術(shù)。氧化劑和催化劑配合使用，對(duì)煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行氧化，生成硫酸和硝酸，之后利用堿液中和生成硫酸銨和硝酸銨。該方法操作簡(jiǎn)單，占地面積小，對(duì)脫硫脫硝效果好，不會(huì)產(chǎn)生工藝廢水。在技術(shù)應(yīng)用中，氮氧化物被氧化后生產(chǎn)硝酸、亞硝酸，容易對(duì)設(shè)備造成腐蝕，硫酸銨中混有部分硝酸銨，產(chǎn)物不純。

脫硫脫硝一體化技術(shù)。煙氣進(jìn)行脫硫時(shí)，其中的二氧化硫被催化，與氧氣和水產(chǎn)生硫酸。煙氣中的氮氧化物經(jīng)過(guò)活性焦催化，遇到氨發(fā)生還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退；钚越乖诿摿蛎撓踔衅鸬竭^(guò)濾層的作用，煙氣中的顆粒物在活性焦中被吸附收集。脫硫脫硝一體化技術(shù)中設(shè)備的整體性強(qiáng)因此減少設(shè)備投入成本，脫硫脫硝工藝中對(duì)水的消耗量少。不足之處是脫硫效率不高，需要及時(shí)增強(qiáng)活性焦保持活性焦反應(yīng)活性。在活性焦解吸的過(guò)程中需要配置吸酸裝置，在制酸前需要對(duì)酸進(jìn)行凈化，因此制酸環(huán)節(jié)比較繁瑣，而且制酸環(huán)節(jié)容易引發(fā)設(shè)備腐蝕，對(duì)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)來(lái)說(shuō)增加了成本。

4燃煤電廠煙氣除塵和脫硫脫硝處理改進(jìn)建議

煙氣除塵技術(shù)的改進(jìn)：煙氣治理中除塵法的應(yīng)用率最高。在技術(shù)應(yīng)用中，煙氣顆粒長(zhǎng)期沖刷導(dǎo)致設(shè)備磨損嚴(yán)重，煙氣換熱器壽命較短，容易泄漏，大量凝結(jié)水容易進(jìn)入到煙道內(nèi)造成堵灰風(fēng)險(xiǎn)，這些都加大安全隱患。將電除塵裝置煙氣入口位置的低溫省煤裝置換成真空熱管換熱裝置，蒸發(fā)段置于煙氣側(cè)，冷凝段置于煙道外部，隔離開(kāi)冷卻水和煙氣通路，這樣可以避免換熱裝置磨損。真空熱管換熱裝置對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行預(yù)處理，可減少凝結(jié)水進(jìn)入到煙道內(nèi)，而且還可以降低蒸氣的抽氣量，減少燃料消耗量。煙氣在經(jīng)過(guò)真空熱管換熱裝置后可以達(dá)到80℃～110℃的低溫狀態(tài)，電場(chǎng)煙道內(nèi)的煙氣流速降低，不僅保障了煙氣治理效果，而且實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目標(biāo)。

脫硫脫硝技術(shù)改進(jìn)：采用高質(zhì)量的催化劑可提高脫硫脫硝效率。選用選擇性更強(qiáng)的催化劑，可提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，節(jié)約能耗，提搞脫硫效率。另外對(duì)脫硝系統(tǒng)中的氨逃逸加強(qiáng)管控。保證催化劑活性，對(duì)氨噴入方式和噴入量進(jìn)行優(yōu)化，消除煙氣流量不均造成氨逃逸增大。安裝氨逃逸監(jiān)測(cè)裝置，及時(shí)獲得氨逃逸信息，及時(shí)對(duì)氨噴入量進(jìn)行調(diào)整。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，燃煤發(fā)電是電力行業(yè)的傳統(tǒng)發(fā)電方式。加強(qiáng)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝管理不僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的路徑，同時(shí)也是國(guó)家環(huán)保政策的要求。從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)不足，完善和創(chuàng)新技術(shù)方法，提升燃煤發(fā)電企業(yè)的環(huán)保水平。

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