燃煤電廠脫硫脫硝技術研究

于海波

摘要：當前人們生產和生活水平的提高，對于電力的需求力度也逐漸加大。燃煤發電作為我國當前比較常見的發電方式之一，但是在為人們生活帶來便利的同時也對環境帶來了諸多的污染問題。燃煤電廠在日常的運轉過程中會產生各種不同的有害氣體，長期積累并被吸入到人們的身體中將會對人們的健康產生不利影響。由此我國開始展開脫硫脫硝技術的研究，本次將對當前燃煤電廠常見的脫硫脫硝的危害及處理技術進行論述，并展望其未來的發展趨勢。

關鍵詞：燃煤電廠；脫硫脫硝技術；研究

我國工業化進程的推進，在為人們生活生產帶來便利的同時也產生了不少有害的物質，其中包含的氦氧化物以及二氧化硫等成分都是導致酸雨和光化學煙霧的主要原因[1]。如果人們長時間的吸入和積累將會對人們的身體健康產生嚴重的危害。因此急需要對燃煤電廠進行脫硫脫硝技術的研究，希望能在具體的實踐操作過程中起到一定的指導作用。

1.燃煤電廠煙氣構成成分及產生危害

燃煤電廠煙氣主要是以煤作為燃料，然后在汽輪機的轉動下，帶動電動機的轉動，從而創造電能。煤炭中包含了大量的硫、氮、碳和氧等，也正是因為這些成分的存在，才導致煤炭在燃燒之后出現了大量的煙塵，而煤炭經過燃燒所排放的煙塵當中包含了二氧化硫、二氧化碳和一氧化氮等有害氣體，這些氣體也會對我們所生活的環境及自身的身體健康產生嚴重的危害。一些有害氣體或者微小的固態顆粒一旦出現在大氣當中就會使空氣質量下降最終出現霧霾[2]。近幾年我國冬天北方城市的嚴重霧霾也讓我們明白保護環境的重要性。霧霾當中包含了一些極其微小的粉粒狀顆粒，這些顆粒直接對我們的呼吸系統產生危害，使纖毛的和黏膜的保護作用得不到有效發揮。最終導致人們患上各種呼吸道疾病，比如鼻腔炎癥、肺部炎癥以及腦血管疾病等。煙氣中所包含的有害氣體同時也會導致酸雨的發生，進而對農業生產和工業發展帶來巨大損失，對城市的建筑物產生較為嚴重的腐蝕作用，最終使城市建筑物的壽命減少。

2.當前燃煤電廠脫硫脫硝常見技術分析

2.1電子束照射脫硫脫硝技術

此種脫硫脫硝技術也可以被簡稱為EBA方法，該技術主要是采用電子束來講燃煤電廠所排放的煙氣中的氦氧化物和二氧化硫進行相應的轉化，將其轉變為硝酸銨和硫酸銨。EBA技術最早出現于日本，經過長時間的進一步和發展，當前該項技術已經被成功的運用在我國。電子束照射脫硫脫硝技術的主要優點就是對電子加速器的利用，借助于電子加速器可以進行高速的運轉，進而產生大量的高能電子[3]。這些高能氧離子能對煙氣當中的二氧化硫和還氧化鈉進行氧化，這樣可以使煙氣脫硫脫硝的效率得到提高。在運用這種技術進行脫硫脫硝的過程中也不會產生一些廢渣和廢水等現象，其發生反應的過程中所產生的副產品可以轉化為化肥，其轉化為化肥的過程中需要和氦氣進行反映，最后成為化肥可以被應用在農業生產當中。電子束照射脫硫脫硝技術操作起來難度較小，可以在很短的時間內學會并且開展實際的操作。而且也不會存在設備出現腐蝕或者阻塞的現象，經過此種技術開展的脫硫脫硝不需要再經過二次處理，可以直接排放到空氣當中，不會對空氣產生污染。

2.2脈沖電暈等離子脫硫脫硝技術

此種技術主要是由Masuda和Mizunou在上世紀八十年代提出來的，脈沖電暈等離子脫硫脫硝技術則是以電子束照射脫硫脫硝技術為基礎進行了一定的改進，所以其根本原理和電子束照射脫硫脫硝技術基本相近，最為根本的區別就是脈沖電暈等離子脫硫脫硝技術所采用的方式是高壓電源電暈放電，通過這種方式來對加速器的電子束產生進行相應的代替。脈沖電暈等離子脫硫脫硝技術在實際應用當中的過程具體如下：

（1）脈沖放電產生高能電子、離子和激發態粒子等，還有一些具備氧化性能的自由基等離子。這些元素在產生的過程中，活性粒子的作用主要就是其具備的能量比氣體分子能量更高，這樣在具體實施的過程中就會和電廠所產生的煙氣中的有害分子發生相應的碰撞，將氣體的分子鍵打開，同時可以產生數量較多的抽樣，最終出現化學反應，實現廢氣的轉化。

（2）扎具體處理的過程中活性粒子可以將被電暈激活的氦氧化物和二氧化硫等相應的分子參與到復雜的化學反應當中，讓其和自由基進行結合，最終合二為一形成酸霧，再由酸霧和水進行相應的融合，產生酸。之后會添加氨，進行相互的融合反應，最終生成銨鹽。銨鹽產生之后就可以使用布袋除塵設備或者常規的除塵器來進行收集，最終達到了脫硫脫硝的目標脈沖電暈等離子脫硫脫硝技術總體上而言所使用的設備比較簡單，操作起來難度較小，與電子束照射脫硫脫硝技術相比，此種方式所花費的成本更低，消耗的能量也更少，處理的產品可以直接作為農業生產中所需的原料，也和電子束照射脫硫脫硝技術一樣不存在二次污染。

2.3聯合脫硫脫硝技術分析

當前在燃煤電廠當中應用范圍最廣泛的脫硫脫硝技術就是聯合脫硫脫硝技術，而且在世界范圍內已經成為了必然的應用趨勢。聯合脫硫脫硝技術之所以能夠在世界范圍內得到廣泛認同主要是因為其對傳統的脫硫脫硝技術進行了改進，將催化還原技術選擇性的融入其中。傳統的脫硫脫硝技術能夠將燃煤電廠當中所產生煙氣中的二氧化硫進行有效的排除，而將催化還原技術選擇性的加入其中則可以使氦氧化物進行相應的排除，兩者之間的融合也不會發生排斥反應，也不會干擾，可以更好的達成各自的最佳工作狀態，最終達到理想的需求。

聯合脫硫脫硝技術中應用了濕技術，將石膏煙氣脫硫系統和高性能的石灰石進行聯合，將煙氣中的二氧化硫進行有效的排除，而對于煙氣當中含有的氦氧化物則是采用SCR技術來進行排除。聯合脫硫脫硝技術的優點主要體現在不管二氧化硫和氦氧化物的濃度有多高，只要使用聯合脫硫脫硝技術就可以將80%左右的氦氧化物清除干凈，而且也可以將90%以上的二氧化硫進行排除，最終達到理想的脫硫脫硝技術。但是此種脫硫脫硝技術也存在一定的缺點，那就是在使用設備進行脫硫脫硝的過程中會出現結垢現象，這也會對處理脫硫脫硝的進程產生不利影響，如果設備表面的結垢現象比較嚴重，則會使設備面臨腐蝕和阻塞現象。

3、燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術未來發展方向

當前燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術的多樣化也正是多學科知識融合的顯著體現。在技術形成和運用的過程中，為了使燃煤電廠所排放煙氣當中的氦氧化物和二氧化硫的排放量有效降低，減少對大氣的污染，需要在未來將工作重心放在煤炭燃燒技術的改造上，比如通過對煤炭燃燒技術的改進，來降低污染物的產生，同時需要改善凈化技術，確保不會出現二次污染。這也是燃煤電廠解決煙氣污染的主要途徑。針對脈沖等離子脫硫脫硝技術和電子束照射脫硫脫硝技術而言，雖然研究內容相對完善，但是和具體的實踐之間仍然存在脫節，處于推廣階段，在我國的燃煤電廠當中也未得到有效應用。因此需要對當前已有的脫硫脫硝技術進行進一步的優化和改進，同時完善基礎設施，最終得到高性能、低價格以及高效率的脫硫脫硝技術。

總結：

燃煤電廠煙氣當中包含大量有害氣體，對環境和人體健康都產生較為嚴重的不利影響。當前以后的煙氣脫硫脫硝技術雖然種類比較多樣，而且各具優點，但是在具體應用當中還存在諸多問題，需要在未來進一步的改進和優化。

參考文獻：

[1]葉秉照.燃煤電廠脫硫脫硝技術研究[J].科技與創新，2017，（14）：58+61.

[2]劉艷.燃煤電廠煙氣脫硫脫銷技術研究進展[J].中國高新技術企業，2015，（23）：88-89.

[3]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.