火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵的技術研究

李亞娥(陜西聯合能源化工技術有限公司,陜西 西安 710065)

最近幾年，我國經濟得到了迅速發展，這樣就使得對于煤炭能源的利用在不斷增多，并且每一年直接使用于燃燒的煤炭總量也在不斷增多。尤其是一些火電廠企業在運行的過程中，煤炭燃燒的數量有增無減，針對這樣的現狀，所排放出來的污染物就會對大氣環境造成了非常嚴重的污染，甚至會引發酸雨產生，從而就嚴重危害人們的生產和生活。針對這樣的情況，就必須要采用脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術對煤炭資源進行處理，這樣才能夠保證火電廠企業的正常運行，也能夠最大限度保證人們的生活質量。

1 脫硝技術的發展

從目前的現狀來看，在火電廠鍋爐生產過程中，脫硝技術得到了非常廣泛的使用，這種技術通常情況下是通過兩種方式來進行脫硝的實現的。其中第一種方式就是低碳燃燒技術；第二種方式就是SCR煙氣脫硝技術。采用這兩種方式對火電廠鍋爐進行生產的原因主要是因為它們能夠進行充分燃燒，并且還能夠促使火電廠脫硝的功能更多，以及還可以有效提高火電廠鍋爐內部的壓力。現在對火電廠鍋爐內部煙氣進行脫硝的時候，還可以采用第三種技術，就是SCR煙氣脫硝技術。這種技術的主要施工工藝就是將還原劑，也就是人們所說的尿素放置在煙氣中，然后經過化學反應就生成了N2和水，這樣就會產生非常高的溫度，其溫度主要是在300℃—400℃之間，這樣進行煙氣脫硝的效率就會有所上升，其上升的比例主要是在60%-90%之間。與此同時，對于SNCR煙氣脫硝技術來說，這種技術的反應器是爐膛，那么當爐膛溫度在850℃-1100℃之間的時候，脫硝還原劑就會分解出NH3（氨氣），隨后就會與鍋爐內部產生一氧化氮，并且與SNCR產生化學反應，從而就生成了氮氣。再次，因為這種技術進行脫硝的效率不是很高，其效率是在20%-50%之間，這樣產生出來的N2O就會嚴重影響臭氧。對于SNCR/SCR聯合煙氣脫硝技術來說，由于這種技術脫硝的效率主要是在60%-80%，并且是前兩種煙氣脫硝技術結合而成的，但是因為這種技術的系統比較復雜，所以在實際生產過程中，應用的比較少。

2 脫硫技術的發展

我們都知道，脫硫技術主要是采用石灰石或者石膏濕的方法，但是對于火電廠來說，脫硫技術重點的部分主要在吸收塔。但是由于吸收塔的型號和樣式有很大不同，這樣就使得其產生的效果也有很大區別。一般通常下，吸收塔可以分為四種類型，第一種就是填料塔，這種類型的塔主要是通過利用結構內部的填料將其固定，然后將漿液填料在表面層，這樣漿液就會從表面順流而下，從而就與鍋爐內部的煙氣進行有效融合和反應，即完成了脫硫。但是這種方式非常容易出現堵塞情況，并且實際操作相對比較少。第二種就是液柱塔，這種類型主要是將煙氣與氣、液體相融合，這樣就從充分進行質的傳遞，從而就完成了脫硝。盡管這種類型的脫硝使用效率非常大，但是由于鍋爐內部沒有出現堵塞的情況，這樣產生的大量煙氣就會導致比較多的脫硫損失。第三種就是噴淋吸收塔，從目前的現狀來看，這種技術是應用最多的一種脫硫技術，一般情況下，鍋爐內部的煙氣在運動的時候，采用的形式是自上而下的，同時這種類型的吸收塔主要是喇叭垂直的，并且是以一種角度直接向下噴射，從而就使得其能夠更加充分進行煙氣吸收。盡管從結構和價格上比之前的兩種類型要更好，但是煙氣的分布非常不均勻。第四種就是鼓泡塔，這種類型主要是通過利用石灰石將煙氣壓在下面，但是由于煙氣與漿液融合在一起之后，會產生很多鼓泡，這樣就會有非常好的脫硫效果，并且效率很高，此外，其也有很多缺陷，例如：阻礙壓力比較大，以及結構比較復雜。

3 除塵技術的發展

對于火力發電廠來說，在鍋爐生產過程中，除塵技術具有穩定性的特征，并且除塵的效率也比較高，所以除塵技術在未來的發展中，其發展方向主要是采用旋轉電極的方式進行除塵處理。其中在電場中，旋轉電極中的陽極部分主要是采用回轉陽極板和旋轉的清灰刷。倘若灰塵達到了一定厚度的時候，就需要將灰塵徹底清除干凈，這樣就不會產生第二次煙塵，并且由于這種除塵效果比較好，所以其在排放時候的溶度也有了很大程度的降低。同時，對于火電廠來說，如果粉塵排放的標準比較高，就要對其進行增加和設置濕式靜電除塵器。但是由于煙氣中粉塵顆粒能夠有效的吸附帶電負離子，這樣就可以利用靜電除塵器將堆積的灰塵進行吸附處理。除此之外，與干式電除塵器相比較，濕式電除塵器清理灰塵的效率比較高，可以高達70%左右。

4 脫硫脫硝及煙氣除塵一體化技術的創新研究

從目前的現狀來看，在火電廠鍋爐生產過程中，在運用脫硫脫硝與除塵三者相結合的時候，還存在著很多方面的問題，這樣就嚴重影響著火電廠企業未來的發展。從經濟發展方面來分析，火電廠采用脫硫、脫硝以及除塵涉筆的造價成本比較高，這樣在火電廠的經營過程中，就會嚴重影響運營成本，從而就使得火電廠很長時間不能夠進行安裝和運行。與此同時，從脫硫設備的發展情況來分析，在火電廠鍋爐生產過程中，由于脫硫設備的運營陳本接近上千萬，這樣就使得這么高的運營成本與電價不能夠同步，并且老一代的機組在進行脫硫改造的時候，還存在著很多方面的問題，這樣火電廠鍋爐在生產過程中，采用脫硫、脫硝以及除塵設備就需要很大的場地，并且還需要很合理的電價。但是從目前的情況來看，它們還不能夠有效滿足火電廠的實際需要和要求。針對這樣的情況，就一定要將脫硫、脫硝以及除塵技術進行有機結合，合并為一個整體。

在火電廠中，采用脫硫技術的時候，可以有效的將煤炭燃燒技術與鍋爐生產之后的煙氣脫硝技術進行結合，這樣就可以起到一定的節約作用。與此同時，在進行鍋爐低負荷的時候，倘若溫度達到了催化劑，并且與催化劑發生了溫度反應，這樣就溫度的區域可以增加設置脫硝裝置。在采用脫硝技術進行火電廠鍋爐運行的時候，最好是使用液柱與噴淋相結合的雙塔技術，其中對于前塔，要采用液柱塔，并且清除掉煙氣中大部分的SO2，清除的SO2主要控制在煙氣的70%；隨后就應該直接的進入逆流噴淋塔中，這樣就可以從根本上脫除剩余下來的SO2，從而就可以達到排放標準，其中最高的脫硫效率可以高達98.5%左右。對于采用除塵技術的時候，可以在脫硫之前采用干式旋轉電極除塵器，隨后在脫硫之后采用濕式除塵器，此外在煙氣系統中，可以增加熱量來進行裝置的回收，從而就可以從根本上提高清除灰塵的效率。

根據綜上分析，總體來說，從火電廠設備、技術以及成本方面來考慮，火電廠在運行的過程中，將脫硫、脫硝以及煙氣除塵進行有效結合，可以采用SCR脫硝的方式，并且主要是采用石灰石或者石膏濕的方法進行脫硫處理。與此同時在脫硫裝置之前，可以采用溫度比較低的環境來進行布置，然后在進行脫硫裝置之后在增加設置一個濕式電除塵器，從而就能夠有效滿足人們的要求，也能夠起到保護環境的作用。

5 結語

現階段，人們的生活水平有了很大提升，這樣人們對生活質量的具體要求也在不斷增加，這樣就使得火電廠污染問題引起人們各個部門的高度重視。并且國家針對火電廠污染情況制定出了一系列法律法規，從而來對火電廠的環保意識進行制約和監督。與此同時，要想從根本上降低煤炭燃燒所造成的污染，就必須要將脫硫、脫硝以及煙氣除塵三種技術進行有效結合，從而才能夠促進火電廠進一步的發展和壯大。

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