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火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析马凯

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：马凯

[导读] 摘要：随着国家对环境问题的重视，对燃煤电厂排放污染物的标准也越来越严格。

        (新疆华泰重化工有限责任公司新疆维吾尔族 830000)
        摘要：随着国家对环境问题的重视，对燃煤电厂排放污染物的标准也越来越严格。由于不同地区和不同规模燃煤电厂采取的生产工艺和污染物处理工艺不同，会导致燃煤电厂对环境产生的污染有较大差异。针对燃煤电厂处理污染物的脱硫、脱硝和除尘工艺，通过比较不同的处理工艺，列举出可去除污染物的普通工艺组合和标准工艺组合。经过对比分析，客观评述分析这两种工艺组合的优缺点，为燃煤电厂选用处理工艺提供参考或建议。
        关键词：燃煤电厂；脱硫；脱硝；除尘
        1 引言
        工业的发展不但推动了国内的社会经济发展，而且为工业的生产与创造带来许多好处。由于电力行业中的燃煤电厂会产生大量的有害气体，这些有害气体不但会危害人们的呼吸系统，而且可能严重影响社会的正常运行。除此以外，还有有毒物质的气体排放在很大程度上违背了国家近年来倡导的绿色发展理念。对于国内长远的经济发展来说，也是一种损失。对此，相关部门必须要加大对燃煤电厂的治理力度，尽可能用科学合理的治理技术来降低它对环境带来的危害。
        2 火电厂排放有毒气体脱硫脱硝技术的发展
        火电厂发电要燃烧掉大量的煤炭，在此期间会出现非常多的有害气体，其中主要包括氮氧化物、二氧化硫等，会给大气环境造成很大的破坏。而我国为让生态环境免遭污染，从发达国家引进了脱硫脱硝技术，并进行了全面的研究，同时再此基础上进行了功能开发。当前，我国大量的火电厂在利用煤炭进行发电的过程中，都开始采用烟气脱硫技术。而若想得到合理的使用，则一定要采用石灰石-石膏法，而一些火电厂不但采用了烟气脱硫技术，同时也采用了另外的一些烟气处理方式，其中主要包括喷雾半干法、海水脱硫发等。此外，由于社会的进步，使得人们越来越重视环保工作，这使得脱硫技术获得了更为广阔的发展空间。不过只是采用脱硫技术这难以满足人们日益增长的环保要求，因此有必要把脱硫脱硝技术进行结合，从而便可以改善火电厂烟气污染的严重度。
        3 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状
        随着社会的不断发展,国家对于环境的保护也越来越严格，“绿水青山”也成为了当代人们的追求。在这种背景之下，治理火电厂在发电过程中产生的大量的大气污染物已经迫在眉睫，脱硫脱硝及烟气除尘技术广泛应用于火电厂的发电过程之中，为降低污染物的排放量做出了巨大的贡献。可是我国的脱硫脱硝及烟气除尘技术与国外的先进技术还存在一定的差距，所以火电厂企业应该结合自身的实际情况积极对此技术进行创新和改进，使这项技术可以更好地为企业的节能减排工作做出更大的贡献，提升企业在市场中的竞争力。
        4 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析
        4.1 活性炭、活性焦技术
        主要是把烟气吸入进吸附塔当中，让SO2和O2形成反应而产生SO3，之后和H2O产生H2SO4，并同时存活在活性焦中，最后NOx和喷入的氨气会形成还原反应，产生N2以及H2O，这样一来便可以将SO2和NOx全部清理掉。此项技术无需较多的成本、活性炭可以得到循环使用，不过所产生的硫酸会对管道造成腐蚀，容易导致安全问题的发生。
        4.2 金属氧化物脱硫脱硝技术
        金属氧化物脱硫脱硝技术的应用原理，主要是通过载体中的金属氧化物、烟气内部S02、O2反应形成硫酸盐，硫酸盐可以当作NH3选择性催化剂，用于氮氧化物与氮气的还原，达到脱硫脱硝的目的。金属硫酸盐、甲烷在还原反应下，会形成单质金属、金属硫化物，火电厂锅炉运行产生的烟气当中，利用氧化作用生成金属氧化物，实现脱硫脱硝协同控制。

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金属氧化物脱硫脱硝技术包含诸多工艺，其中CuO工艺的应用最为普遍，该工艺常见的载体有SiO2、Al2O3与活性焦，S02脱除率超过90%，NOx脱除率可达75%～90%。
        4.3 半干法脱硫脱硝技术
        半干法脱硫脱硝技术也是目前常用的脱硫脱硝技术之一，该技术是在固体、液体、气体中对烟气的湿热蒸发反应来达到脱硫脱硝的目的。这种技术有两种方式可以实现脱硫脱硝。第一是在电厂锅炉内部通过增湿和添加活化反应剂来和烟气中的含有硫元素和氮元素的化合物进行反应和吸收。第二是将吸收剂进行液雾化处理，使其可以更快更充分地与烟气反应，以此提高硫和硝的脱除率。这种技术具有辽阔的发展空间，所以企业应该积极地对其进行改良和完善。
        4.4 干法脱硫脱硝技术
        干法脱硫脱硝技术的使用必须在干燥的环境之中，这项技术通过吸收剂对锅炉发电过程中产生的废气中的硫和硝进行吸收和反应，以此达到脱硫脱硝的目的。因为在这个过程中不会产生水蒸气、硫蒸气等对机器设备有害的腐蚀气体，所以采用这种方式可以在一定程度上保护机器设备。这种技术随着科学技术的发展也在不断地完善，目前出现了许多新的处理方式。比如采用电子束对烟气进行辐照，或借助高能电子对硫元素和氮元素产生的各种化合物进行分解以此脱硫脱硝的方法。这些新的技术和方法丰富了干法脱硫脱硝技术，提高了脱硫脱硝的效率和脱除率，使干法脱硫脱硝技术可以更好地促进火电厂的发展。
        4.5 吸收剂喷射技术
        （1）增强活性石灰-飞灰化合物。增强活性石灰-飞灰化合物（LILAC工艺）需要融合粉煤灰、石膏，根据固定比例将其消化制作成为活性吸收剂喷入至烟道内，如此一来吸收剂颗粒、烟气内SO2、NOX之间充分反应，可以达到高效的脱硫脱硝效果。LILAC工艺操作比较简单，不需要投入大量资金，后期系统的维修效果有保障。在适合的烟气温度条件下，最终制备所得吸收剂和S02、NOX直接发生反应，节省了烟温调整这一环节。（2）SNRB技术。SNRB技术需要在脉冲喷射式布袋除尘室内使用，同时具备脱硫、脱硝、除尘三种功能，将高温布袋室放在省煤器、空气预热器的中间位置，从布袋室上方放入钙基与钠基吸附剂，将S02脱除，灰尘发生反应之后，使用纤维过滤布袋将吸附剂去除即可。布袋室的布袋中放入圆柱形SCR催化剂，从布袋室的上方喷入NH3，NO2受到SCR催化剂影响发生氨反应，从而完成脱除。结合SNRB技术应用效果，并不会直接影响到锅炉的性能，同时还具有占地面积小的特点。如果孕育钠基吸附剂，还可以提高脱硫脱硝效率，避免烟道形成结渣或者造成腐蚀，适合在温度较低的烟温条件下运用。
        5 结束语
        综上所述，火电厂锅炉生产过程中形成烟气，为了达到更低的避免烟气中有害物质导致环境污染，需要采用脱硫脱硝协同控制技术，通过脱硫脱硝处理提高锅炉的运行效率，减少火电厂有害物质的形成，推进环境保护工作的深入进行，同时也能够实现火电厂技术创新与改革。
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