電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術

張洪峰

（徐州工業(yè)鍋爐有限公司，江蘇 徐州 221100）

0 引言

在社會不斷發(fā)展的過程中，居民的生產(chǎn)生活越來越離不開電力，而且需求量也逐步加大，在某種程度上促進了電力企業(yè)的快速發(fā)展。但是，在火電企業(yè)發(fā)展中大量的電力以破壞周邊環(huán)境為代價，因此，電力企業(yè)需要對于發(fā)電中所產(chǎn)生的各類污染物排放進行嚴格控制，從而維持火電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以提升其在市場上的競爭力。

1 電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵技術的特點及現(xiàn)狀

1.1 電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵的技術特點

在燃燒的過程中原煤除了供燃燒發(fā)電的碳元素以外，還會產(chǎn)生一些對大氣造成污染的有害元素，它們會對大氣以及生態(tài)環(huán)境帶來極大的負面影響。如果直接對原煤進行燃燒，一方面會大大降低碳元素的利用率，另外還會將燃燒過程中產(chǎn)生的有害氧化物排放到大氣中，最后形成多種污染，從而影響自然環(huán)境。火電企業(yè)在生產(chǎn)中應用煙氣除塵和脫硫脫硝技術，可在一定程度上改善此問題，同時還能夠提高煤炭資源的燃燒利用效率，從經(jīng)濟學來看也減小了電力企業(yè)的生產(chǎn)成本。

煙氣除塵技術和脫硫脫硝技術在實際應用中有著諸多優(yōu)勢：①該技術工藝相對比較簡單，因此在實際的操作過程中不需要較多的人力和物力；②該技術大大降低了人工成本，而且在實際的運行過程中成本也較低；③該技術的適應性較強，不管是各大規(guī)模的鍋爐電廠都是能夠很好匹配此技術，并且在實際應用中不會出現(xiàn)二次污染問題，將發(fā)電過程中所排放的有害物質降低到最低水平。

1.2 電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵技術的現(xiàn)狀

隨著當前社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，開展環(huán)境保護在國家發(fā)展中的地位也越來越重要，“綠水青山就是金山銀山”成為了各個區(qū)域發(fā)展的關鍵。基于此背景形勢，火力發(fā)電在生產(chǎn)中帶來的污染環(huán)境和大氣層的物質治理成為了首要任務，火電廠發(fā)電中也廣泛地應用了煙氣除塵技術和脫硫脫硝技術，從而盡可能地減少有害物質的排放。當然，和國外的一些先進技術相比較而言，電力企業(yè)這一類技術還存在不足。因此，電力企業(yè)需根據(jù)其企業(yè)發(fā)展情況對節(jié)能環(huán)保技術進行改進與完善，從而使得這類技術能夠最大化的發(fā)揮其價值，提升電力企業(yè)在節(jié)能減排和環(huán)境保護中的核心競爭力。

2 電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵技術分析

2.1 脫硫脫硝技術應用分析

在鍋爐運行過程中，脫硫脫硝就是除掉原煤中所含有的氮元素和硫元素，從而使得燃燒過程中不會產(chǎn)生對大氣帶來有害影響的污染氣體，這也是脫硫脫硝技術的最終目標。目前普遍采用的脫硫脫硝技術主要有濕法脫硫脫硝技術、干法脫硫脫硝技術、半干法脫硫脫硝技術。

2.1.1 濕法脫硫脫硝技術

目前，火電廠運用的脫硫脫硝技術中濕法脫硫脫硝技術最常用的，通常主要有兩種操作。第一種采用吸收劑來吸收火力發(fā)電過程中出現(xiàn)的氣體污染物，從而達到脫硫脫硝的效果，硫元素和氮元素與氧氣所反應形成的氧化物一般都是能夠與堿性物質發(fā)生化學反應的，因此為了增加脫硫脫硝的效果，往往吸收劑都是選取堿性物質；第二種采用的是傳統(tǒng)的石灰石—石膏濕法技術，由于其應用時間長，應用效果也比較理想，基本能夠達到百分之九十以上的脫除率。與此同時，石灰石—石膏濕法技術應用中得到產(chǎn)物還能進行回收并進行二次利用，從而有效避免由于脫硫脫硝后所產(chǎn)生的物質對于環(huán)境產(chǎn)生的二次污染以及產(chǎn)物難以處理的難題。

2.1.2 干法脫硫脫硝技術

干法脫硫脫硝技術在實際操作過程中需要處于干燥環(huán)境中，鍋爐發(fā)電過程中產(chǎn)生的含有硫元素和氮元素的物質與吸收劑進行反應，以實現(xiàn)脫硫脫硝的目的。由于該技術反應是處于干燥環(huán)境中，故不會出現(xiàn)水蒸氣和硫蒸氣等物質腐蝕機器設備，所以也能夠對機器設備起到保護作用。隨著此類技術的不斷應用及更新，延伸發(fā)展出了一些新的技術工藝，例如通過電子束來對煙氣進行輻照從而達到脫硫脫硝的目的，高能電子可以使硫、氮元素的化合物得以分解并由此完成脫硫脫硝的過程。干法脫硫脫硝技術不僅增加了脫硫脫硝方法，同時也讓脫硫脫硝的效率以及脫除率得到大大提升，使該技術在火電廠發(fā)電中得到廣泛應用。

2.1.3 半干法脫硫脫硝技術

現(xiàn)階段，在火力發(fā)電過程中半干法脫硫脫硝技術是最常用的一種技術。半干法脫硫脫硝技術主要是對固體、液體以及氣體中的煙氣進行濕熱蒸發(fā)進而實現(xiàn)脫硫脫硝。該技術一般采取兩種方法進行脫硫脫硝。首先，將增濕和添加活化反應劑放置在鍋爐內(nèi)部與含有硫元素和氮元素的煙氣化合物進行反應及吸收；其次，把吸收劑開展霧化處理，從而使其能夠更加快速地與煙氣進行充分反應，從而提升硫元素和氮元素的脫除率。這類技術有著極大的發(fā)展空間，因此企業(yè)可針對現(xiàn)有技術工藝的不良來加以改善。

2.2 煙氣除塵技術分析

2.2.1 靜電除塵技術

煤炭在燃燒過程中往往會產(chǎn)生一些細小的固體顆粒以及煙塵，對于此類物質的處理就是煙氣除塵技術的目標。目前電力企業(yè)使用的煙氣除塵技術主要有兩種，即袋式除塵和靜電除塵法，此兩種技術的除塵效率都比較理想，這里主要詳細分析靜電除塵法。

靜電除塵技術是煙氣除塵中一種比較常見的技術，在除塵過程中需要依靠靜電來進行除塵，該技術除塵效率較高，能夠把細小的粉塵進行清除，另外，除塵設備能夠長期高強度穩(wěn)定運行，設備磨損較小，通常情況下，除塵設備都能夠使用到其預計年限。當然該除塵技術在應用過程中也存在不足，比如，靜電除塵設備在安裝的時候比較復雜，難度大，會耗費大量人力和財力，要想控制設備的磨損情況，就需要對除塵設備開展定期的檢修維護，否則會大大影響除塵效率以及設備的穩(wěn)定運行。

2.2.2 濕式除塵技術

電廠鍋爐在運行的過程中不同區(qū)域所產(chǎn)生的粉塵量也有所不同，對于排放粉塵較多的地方，單一的使用靜電除塵是不夠的，還應該加以濕式除塵裝置來一起完成除塵任務。該除塵設備運行與靜電除塵基本相似，不同的就是此設備除塵需借助水來完成對灰塵的清除工作。在水分噴刷的時候，不僅可以降低電阻頻率，使得更多的粉塵聚集到極板區(qū)域，而且還可以把周邊小粉塵一起清除。

3 電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵技術的控制措施

現(xiàn)階段，電廠在基礎設施建設的過程中，脫硫脫硝與除塵技術的應用還存在一定局限性，可以采取一體化模式將兩種技術進行結合，在煤炭燃燒的過程中對燃燒量和環(huán)境污染進行控制。另外，兩種技術的有機結合能夠大大降低成本，同時火電廠鍋爐在運行過程中，通過溫度控制來實現(xiàn)催化劑的溫度反應以完成脫硝步驟。除此之外，火電廠鍋爐運用脫硝技術的時候，最佳選擇是噴淋與液柱結合的雙塔方式，液柱塔位于前塔，對煙氣中的SO2進行清除，而煙氣隨后進入逆噴淋塔，前塔未清除的SO2就能夠在此環(huán)節(jié)進行清除，最終達到排放標準。應用除塵一體化技術就是先用干式旋轉電極除塵器作用于脫硫前期，濕式除塵器應用于脫硫后期，增加熱量回收裝置，最終從根本上完成對煙氣灰塵的清除工作。

總得來看，綜合成本、技術以及電廠設備因素考慮，電廠在運行過程中需要將煙氣除塵、脫硫、脫硝技術進行結合應用，采取SCR脫硝法完成有害物質的清除工作，另外石灰石或者石膏濕脫硫法是應用最為廣泛的技術之一。

4 結語

電廠企業(yè)在發(fā)電過程中，產(chǎn)生大氣污染物是不可避免的，其對人體健康和環(huán)境是不利的，因此，必須要關注電廠生產(chǎn)過程中煙氣除塵和脫硫脫硝工作，有害氣體排放不僅污染了自然環(huán)境，而且還不利于人們的健康。脫硫脫硝及煙氣除塵技術有著節(jié)能環(huán)保高效等一系列優(yōu)點，在各大工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中得以應用，所以各個電廠企業(yè)均需要重視對脫硫脫硝以及煙氣除塵技術的合理應用。