電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保

哈米達(dá)

摘要：環(huán)境保護(hù)加以重視，表明要堅(jiān)決打好污染防治這場攻堅(jiān)戰(zhàn)。電廠燃煤發(fā)電會(huì)產(chǎn)生隨著霧霾、酸雨等惡劣天氣狀況的不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致人們的財(cái)產(chǎn)受到損失。國家也對(duì)生態(tài)有毒有害的氣體物質(zhì)，而電廠煙氣的脫硫脫硝技術(shù)也就成了研究的熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：燃煤煙氣；脫硫脫硝技術(shù)；節(jié)能環(huán)保

電廠脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展是必然的趨勢，SO2、NO3等有害氣體對(duì)我們的危害是很大的，而我國又是煤炭發(fā)電的大國，不可避免的會(huì)產(chǎn)生這些氣體。如何減少或者降低有害氣體對(duì)日常生活的危害，是科學(xué)家與工程師共同努力的目標(biāo)。

一、了解電廠煙氣的主要特點(diǎn)

煙氣的兩個(gè)特點(diǎn)主要是排放量大和危害性大。電廠的發(fā)電燃料除了固體燃料、液體燃料和氣體燃料之外，還有原子能燃料。因?yàn)槿剂系牟煌约半姀S鍋爐的差異，導(dǎo)致產(chǎn)生的煙氣成分和含量也大不相同，氣體的燃料主要是天然氣，液體的燃料主要是柴油和重質(zhì)油，而我們主要使用的還是固體燃料，也就是煤炭。由于地域等自然因素影響，煤炭中的元素含量是不一樣的，其主要成分除了碳?xì)溲踔猓€有氮（N）、硫（S）等，其中碳是含量最多的，一般高達(dá)百分之九十以上。

電廠因?yàn)榘l(fā)電量的需求，所以一般的煙氣排放量十分巨大，所以要求的凈化系統(tǒng)的規(guī)格、凈化設(shè)備需要和煙氣排放量想對(duì)應(yīng)，如果不經(jīng)過凈化脫硫處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染[1]。要根據(jù)所排放的煙氣的成分，制定凈化所用的吸收劑或者氧化還原材料和有效的方法，才能把煙氣中的有害成分過濾掉，不排放到空氣中。

煙氣的危害性早在西方國家工業(yè)革命的時(shí)候就已經(jīng)產(chǎn)生了，煙氣中的酸性物質(zhì)結(jié)合空氣中的水分，形成具有腐蝕性的雨水，侵蝕建筑和工業(yè)設(shè)備，也造成了人類生產(chǎn)活動(dòng)的不便利。植被被腐蝕死亡，大量的海洋湖泊生物死亡，人類疾病等社會(huì)問題的出現(xiàn)，可見煙氣對(duì)環(huán)境和日常生活的危害。

二、煙氣脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新

了解了煙氣的主要特點(diǎn)之后，我們可以從煙氣的特點(diǎn)入手，推出凈化煙氣的基本原理和方法。我們的目的是將煙氣里的硫元素和硝元素抓住或者改變形態(tài)使之不被排放到空氣中，這樣的話我們就可以用吸收吸附方法、催化氧化方法以及催化還原方法來抓住煙氣中的有害氣體元素。當(dāng)前煙氣脫硫技術(shù)的類型按照水分含量的多少可以分為干法、半干法以及濕法。下面逐一簡單概述，其中干法主要的操作方式有電子束輻照煙氣和爐內(nèi)噴射鈣；而半干法主要操作有爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化、煙氣循環(huán)硫化以及噴霧干燥三種操作方式，半干法和干法的硫化產(chǎn)物都為干態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)在于電廠設(shè)備不易被堵塞、結(jié)垢和腐蝕，而且耗能低，投資經(jīng)濟(jì)性好[2]。但是缺點(diǎn)也顯而易見，就是脫硫劑材料的利用率不高；濕法的操作方式為氦洗滌和海水洗滌以及石灰石膏系統(tǒng)脫硫。主要有優(yōu)點(diǎn)為氣液充分反應(yīng)、速度快、適應(yīng)性好，可以適用于各種煤，脫硫效率高，一般可以達(dá)到百分之九十。主要是經(jīng)過液體耗散大量的熱，需要對(duì)煙氣進(jìn)行二次加熱。在這三種類型的基礎(chǔ)上，誕生了相關(guān)的凈化工藝。而除了現(xiàn)在世界上發(fā)達(dá)國家流行的石灰石-石膏濕法之外，還有一些在特殊情況下適用的方法，例如有CFDB、LIFAC以及電子束輻照煙氣脫硫脫氮凈化工藝等。

運(yùn)用這些方法需要用到一些常用的脫硫劑諸如堿鋁、氧化銅鋅、活性炭、鎂氮以及磷銨和石灰等等。石灰是一種良好的吸收劑，是一種高活性的材料，但是同樣也具有一定的吸濕特點(diǎn)，所以在運(yùn)輸和存放過程中要注意，在使用過程中要盡量增加材料與煙氣的接觸面積，保證良好的效率。所以一般石灰窯制作成小顆粒狀，才能運(yùn)用到石灰-石膏濕法脫硫、循環(huán)硫化風(fēng)煙氣脫硫工藝等等凈化工藝之中。氨基脫硫劑的特點(diǎn)是活性很高，但是材料經(jīng)濟(jì)性差，不能大量的進(jìn)行普及和投入使用，它的作用原理是形成氨水或者液氨的液態(tài)形式然后被運(yùn)用到電子束輻照工藝以及銨洗滌等工藝上[3]。最后再簡單介紹活性炭這種凈化煙氣的材料，它具有優(yōu)異的吸附能力和解吸能力，具有較為穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，這意味著它是可以多次再生循環(huán)使用的材料，它具有較大的比表面積，有很多空隙，在煙氣中可以集聚有害氣體，在特定的環(huán)境下又可以釋放出來。在燃料成分不同的情況下，電廠需要選擇合適的脫硫劑以及方法來進(jìn)行凈化操作，才能達(dá)到高效率低成本的凈化目的。

在凈化處理留下的廢水廢渣，要集中統(tǒng)一有分類的處理，盡量降低對(duì)環(huán)境的危害性，含有硫等酸性的廢水可以用堿中和反應(yīng)過濾之后用來進(jìn)行設(shè)備的冷卻或者排放等。具有可再生的材料如活性炭等，需要重新進(jìn)行回收多次利用，氮元素廢渣廢水可以收集后進(jìn)行氮肥的合成，投入到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)之中等等，把資源合理的運(yùn)用起來。

三、凈化煙氣技術(shù)對(duì)環(huán)境的重要性

（一）降低電廠的設(shè)備損耗

硫元素與硝元素能結(jié)合空氣中的水形成酸雨，我們對(duì)煙氣進(jìn)行有效的脫硫脫硝的凈化之后，能夠有效地降低酸性物質(zhì)在空氣中的含量，尤其是電廠周邊的空氣質(zhì)量。大多數(shù)電廠設(shè)備都是金屬材料，酸性物質(zhì)容易對(duì)電廠金屬設(shè)備造成腐蝕，大大縮減了金屬設(shè)備的使用壽命，需要電廠投入較多的資金進(jìn)行防銹蝕工作，增加電廠的支出。

（二）促進(jìn)煙氣凈化技術(shù)發(fā)展

人類在發(fā)展中遇到問題就要學(xué)會(huì)解決問題，在不斷的探索與嘗試中會(huì)不斷發(fā)展好的吸收有害氣體的辦法。這不只是環(huán)境的需要，也是人類發(fā)展的需要。煙氣的成分和基本的工藝我們都已經(jīng)具備，但是在轉(zhuǎn)化效率以及各種工藝參數(shù)方面還可以進(jìn)行改善，需要廣大的工作人員和資金的投入研究，這樣才能促進(jìn)電廠燃煤煙氣脫硫技術(shù)的不斷發(fā)展完善，為節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境做出努力。

（三）提升生活環(huán)境質(zhì)量

霧霾、酸雨等惡劣天氣，會(huì)使周邊的生產(chǎn)作物、植被遭到破壞，進(jìn)一步影響到空氣中氧氣的含量減少，酸性氣體含量增加，直至影響人類的呼吸狀況。所以對(duì)煙氣的凈化工作，在一定程度上是為了人類自己的生存事情。國外工業(yè)革命污染所帶來的慘痛經(jīng)歷，如倫敦?zé)熿F事件等等都警示著人類在發(fā)展的過程中要兼顧環(huán)境的問題，不能一昧地謀求發(fā)展而忽視了生態(tài)的平衡。

四、結(jié)束語

我國的火力發(fā)電廠分布廣泛，數(shù)量龐大。近些年為了保護(hù)環(huán)境淘汰掉了一些不合格的電廠，也在尋求新能源上不懈努力。但是我國目前的階段在很長一段時(shí)間之內(nèi)，還是要保持燃煤火力發(fā)電的現(xiàn)狀。所以煙氣脫硫脫硝的技術(shù)需要科學(xué)研究人員投入研究，而政府也要加以重視，才能減少危害的產(chǎn)生，讓大家生活在藍(lán)天之下。

參考文獻(xiàn)：

[1]煙氣脫硫技術(shù)及脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)研究，周旦霞，《資源節(jié)約與環(huán)保》，2015（6）

[2]張喜波.火電廠大氣污染物排放現(xiàn)狀及煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用[J].現(xiàn)代國企研究，2015（18）.

[3]王月娟.煙氣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀分析與應(yīng)用[D].東北石油大學(xué)，2016.

（作者單位：華電新疆發(fā)電有限公司紅雁池分公司）