火力發電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術研究

張 忱 于學濤

國電電力發展股份有限公司朝陽發電廠

火力發電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術研究

張 忱 于學濤

國電電力發展股份有限公司朝陽發電廠

火力發電廠在燃煤發電的過程中會產生大量的污染物，如果未經有效的處理就排入大氣，會造成嚴重的大氣污染，危害人民群眾的身體健康、生存環境和影響我國經濟的發展。因此，火力發電廠要采取有效的治理措施，提高技術管理水平，減少排污量。在未來的發展中，相關部門要格外重視煙氣治理及脫硫脫硝技術的研究和使用，使我國的經濟能夠平穩健康的發展，人民的生存環境得到改善?；诖?，本文分析了火力發電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術。

電廠；煙氣治理；脫硫脫硝技術

1 、火力發電廠煙氣的特點及危害

在燃煤發電的過程中，由于煤炭的燃燒，會產生大量的煙氣。這些煙氣中含有很多的污染物，比如氮氧化物、粉塵、二氧化碳、二氧化硫等。這些污染物對人類的生產生活和和生態環境十分有害。對于電廠來說，大量的煙氣排放，會加劇引風機等設備的腐蝕與磨損，嚴重影響機組的穩定運行。因此，必須要對產生的主要污染物進行控制和脫除。

2 、電廠煙氣脫硫脫硝技術

2.1 煙氣脫硫技術

2.1.1 石灰石-石膏濕法脫硫技術。這種脫硫工藝主要應用碳酸鈣(CaCO3)或氫氧化鈣Ca(OH)2的漿液來進行脫硫工作，能有效去除煙氣中的二氧化硫(SO2)。運用石灰石-石膏濕法進行脫硫工作，不僅效率高、穩定性好，所需的成本也相對較低。因此，這種方法也在所有脫硫技術中應用最為廣泛。在此種方法中，煙氣與堿性的吸收液在噴淋塔中發生反應，煙氣中的二氧化硫(SO2)溶于水中，并與漿液中的碳酸鈣(CaCO3)或氫氧化鈣Ca(OH)2發生中和反應并生成亞硫酸鈣，在經過一系列強制氧化反應后，使其成為了脫硫副產品—石膏。目前，石灰石-石膏濕法脫硫技術的脫硫效率可達95%～99%。

2.1.2 氨法脫硫技術。氨法脫硫技術是一種濕法脫硫技術。該技術主要采用氨水作為吸收劑，將氨水與煙氣中的二氧化硫進行反應，以達到脫硫效果。這種技術的最大優點就是脫硫效率高。據測算，這種方法的脫硫率可高達95%～99%，同時，這種脫硫技術能耗較低，脫硫反應速率也很快，其吸收劑的利用率也相對較高，脫硫的副產品可用作農業肥料。

2.2 煙氣脫硝技術

2.2.1 低氮燃燒技術。低氮燃燒技術主要通過改變燃燒的相關條件來達到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃燒技術主要分為以下5類：空氣分級燃燒技術、低NOx燃燒器技術、煙氣再循環技術、燃料分級燃燒技術和循環流化床鍋爐燃燒技術。上面所述的幾種低氮燃燒技術，都是通過改變燃料的燃燒條件及方式實現煙氣脫硝。它們在使用過程中會改變空氣混合方式來降低空氣比，從而達到控制燃燒溫度、抑制氮氧化物生成的效果。

2.2.2 選擇性催化還原脫硝技術。選擇性催化還原脫硝技術以SCR脫硝技術為代表。SCR脫硝技術一般應用在鍋爐尾部的反應層中，與300℃～400℃的煙氣充分反應。這種方法的原理是應用催化劑讓煙氣中的氮氧化物有選擇性的與氨發生反應，生成氮氣和水。據測算，SCR脫硝技術的脫硝率一般可達90%以上。所以，這種脫硝方式被我國廣泛地應用于火力發電行業。SCR脫硝技術的缺點是裝置占地面積大，投資費用高，維護成本大，其催化劑需要定期進行更換作業。

3 、燃煤電廠煙氣治理的方法

3.1 大力推廣除塵技術

3.1.1 布袋除塵技術。在火力發電過程中，布袋灰塵技術已應用較長時間。該方法的原理是，使用無紡布等耐高溫材料制成的布袋，來過濾煙氣中的粉塵。這種方式的除塵率可高于95%。然而，由于煙溫較高且煙氣中硫含量較大，布袋易于腐蝕。這對布袋的性能提出了嚴峻的挑戰，所以對除塵工作會產生一定的阻礙。

3.1.2 電除塵技術。對于燃煤電廠來說，最直接有效的煙氣除塵方法就是電除塵技術。相較于其他類型的除塵技術，電除塵技術在使用過程中不需要投入大量的資金，可以完全實現操作自動控制，而且除塵效果相對更好。正常運行時，其除參塵效率一般都高于99%，能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵。同時，其允許操作溫度高，可達到350～400℃或者更高。但這種方法的缺點是，設備比較復雜，要求設備安裝以及運維管理水平高；對粉塵有一定的選擇性，不能使所有的粉塵都獲得很高的凈化效率；一次投資較大，占地面積較大。

3.2 改進技術

使用高效的煙氣除塵及脫硫、脫硝設備，可以極大程度上緩解我國目前霧霾頻發的狀況。同時，也可減輕電廠煙氣治理所承受的巨大壓力。但這樣也并不能完全避免煙氣對環境的污染。燃煤電廠要加強對科技創新的關注和投入力度，在生產過程中盡量使用具有環保作用的新技術和新設備，在保證電廠經濟效益的同時，更要重視煙氣治理工作的開展。

3.3 積極開發綠色新型能源

推廣設備、改進技術都是治理污染的有效措施，但是要想徹底的治理大氣污染，就要充分利用無污染的新型能源，如風能、太陽能等代替煤炭，徹底解決煤炭燃燒所帶來的污染問題。新能源的開發利用是一個緩慢的過程，在尋找新能源的過程中，我們要積極推行能源節約，降低能源消耗，提高經濟效益，使環境保護與經濟建設相協調。

4 、結束語

面對日益嚴重的環境污染問題，火力發電企業必須要采取積極的管控措施，制定科學的治理方案，加大煙氣污染的治理力度，來減輕其所產生的危害。因此，進一步加強對火電廠煙氣排放治理的研究有著重要的意義。

[1]周建國.燃煤電廠煙氣脫硝補償電價研究[D].華北電力大學，2013. [2]姚健鋒.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術的研究與發展[J].科技資訊，2011，24：142.

[3]劉曉立.燃煤電廠的煙氣治理策略和脫硫脫硝關鍵技術研究[J].科技經濟導刊，2015，18：129-130.