低碳經濟環境下的燃煤電廠脫硫脫硝除塵技術

鄭圣彬

摘要：隨著我國經濟的快速發展，我國已逐步從農業國發展到工業國。隨著我國工業化水平的快速發展和人民生活水平的提高，化石燃料使用中的污染問題日益嚴重。電廠鍋爐排放的煙氣中含有大量有害物質。這些有害物質會造成酸雨和光化學煙霧，嚴重危害生態環境，也會對社會經濟產生一定影響。為了有效地保護生態環境，節約能源，首先要控制燃煤中的碳化合物和二氧化硫的排放。在新形勢下，如何發展低碳經濟，有效促進燃煤電廠脫硫、脫硝、除塵技術的發展，已成為一個十分重要的課題。

關鍵詞：低碳經濟環境;燃煤電廠;脫硫脫硝除塵技術

近年來，我國經濟的快速發展帶動了各行業的快速發展，特別是工業建設的發展。隨著工業的發展和人民生活水平的不斷提高，化石燃料造成的污染問題也逐漸顯現出來，并且越來越嚴重。電廠鍋爐排放的煙氣中含有氮氧化物和二氧化硫，會造成酸雨和光化學煙霧，嚴重破壞生態環境，給社會經濟造成嚴重損失。為了解決能源和環境保護問題，首先要控制碳氧化物（碳和碳氧化物，煤燃燒過程中排放的廢氣）和二氧化硫的排放。因此，本文從低碳經濟的角度出發，研究脫硫脫硝除塵技術在燃煤電廠中的應用。

1 我國電廠脫硫基本情況介紹

1.1燃煤前脫硫技術

它主要是指利用物理、化學或生物方法對煤燃燒前進行脫硫，但這種方法成本相對較高，一些電廠對這種技術的使用并不十分積極。然而，隨著我國科學技術的飛速發展，人們提出了從源頭控制二氧化硫的行為方法和一體化燃氣聯合循環技術。早在20世紀，燃氣聯合循環技術就已經發展起來，燃煤輪機主要通過燃氣燃燒發電。燃氣聯合循環技術成熟，熱效率高。燃煤過程中98%的硫可以脫除，同時二氧化碳也可以回收。燃燒過程中產生的固體爐渣較少，因此燃氣聯合循環技術可以應用于大規模生產過程中。發達國家80%-90%的煤在燃燒前進行了脫硫處理，可有效提高煤的利用效率，降低煤燃燒過程中產生的二氧化硫含量。

1.2燃煤脫硫處理

它主要是指燃煤過程中需要與脫硫技術同步進行的一項措施。在這一過程中，不僅可以有效地減少二氧化硫的排放，而且在一定程度上可以有效地提高電站鍋爐的熱效率。在火電廠的煤處理過程中，經常采用循環床脫硫技術。在800℃-900℃的燃燒過程中，碳酸鈣需要分解為氧化鈣和二氧化碳。在煤燃燒過程中，氧化鈣與二氧化硫和三氧化硫反應生成硫酸鈣，從而達到固硫的目的。

2燃煤電廠中的脫硫技術

根據燃煤情況，燃煤電廠脫硫技術可分為預燃燒、燃燒和燃燒后煙氣脫硫。煤燃燒前脫硫技術是針對煤中的礦物硫。物理脫硫是利用礦物硫的磁性降低煤中硫的含量。燃燒過程中的脫硫技術也可以稱為爐內脫硫，它主要是基于化學反應。當鍋爐內的煤燃燒到一定的高溫時，會加入碳酸固硫劑。此時，鍋爐燃煤過程中會與硫化物發生化學反應，形成固體硫酸鹽，與爐渣一起排放。燃燒后脫硫技術有三種：干法、濕法和半濕法。干法是指石灰石/石灰-石膏脫硫系統。煙氣到達換熱器時，溫度為120℃，然后進入脫硫反應室，與約25%的石灰粉漿反應生成硫酸鈣，最后氧化成硫酸鈣。一般情況下，硫酸鈣的脫硫效率在85%左右，適用于中低SO2濃度的煙氣脫硫工藝;脫硫劑為氫氧化鈉，脫硫效率在96%左右，適用于高SO2濃度的煙氣脫硫工藝。一般來說，濕法是將二氧化硫與天然海水中的可溶性鹽和堿進行熔融，但這種方法會產生二次污染。半干法是指用石灰漿吸收二氧化硫，其脫硫效果約為85%。

3燃煤電廠脫硝技術

脫硝技術與脫硫技術同時進行，與脫硫技術一樣，也分為三個階段。煤燃燒前的脫硫脫硝技術是在選煤過程中實現的，因此本節重點介紹燃燒中和燃燒后的脫硝技術。通過控制煤在燃燒過程中的燃燒條件和燃燒方法，可以避免或降低氮轉化為氮化物的可能性，并在調節反應物和燃燒溫度的情況下防止氮化物的形成。例如，控制氧氣濃度可以降低燃燒溫度，但燃燒方式和條件發生了變化，煤的燃燒效率會進一步降低，因此需要循環燃燒，一般循環比在10%-20%左右。燃煤后煙氣脫硫技術有三種：脈沖電暈等離子體化學處理、電子束處理和活性炭處理。脈沖電暈等離子體化學處理主要是通過高壓脈沖中的電暈閃光射流促進煙氣中氣體和電子的碰撞，使SO2轉化為硫酸，NO2轉化為硝酸。氨經轉化后相互熔融，形成硝酸銨和硫酸銨。當低溫煙氣到達反應室時，SO2通過電子束轉化為硫酸，NO2轉化為硝酸，最后與氨熔融形成硫酸銨和硝酸銨;活性炭處理主要是通過炭本身的吸附能力，以便吸收煙霧中的氮化合物。所謂脫硝技術和脫硫技術在本質上并沒有太大區別。它們也分為三個階段，如脫硫技術。在燃煤初期，在選煤過程中實現了脫硫脫硝技術。因此，本文重點研究了燃煤中后期脫氮技術。只有控制燃燒過程中的條件和方法，才能降低低氮元素轉化為氮化物的可能性，通過調節反應物和溫度也可以有效地防止氮化物的形成[3]。例如，當燃燒溫度降低時，可以有效地控制氧濃度，但隨后模式和條件會發生變化，因此燃燒效率也會降低，因此有必要進行燃燒循環，并且比例可以控制在10%-20%左右。燃燒后脫硝技術主要分為脈沖電暈、電子束和活性炭三種。脈沖電暈主要利用高壓電流中的閃光使煙氣中的氣體與電子碰撞，從而促進氧化氣體轉化為元素酸。電子束主要用于電子束裝置進行布袋除塵和石灰噴霧處理，在低溫下促進氧化氣轉化為元素酸。氮化物被有效吸收。

4同時脫硫脫硝除塵技術前景展望

中國土地遼闊，煤炭儲量豐富，因此需要煤炭資源的電廠和其他電廠數量正在迅速增加。利用煤炭資源發電可以在一定程度上降低電力成本，提高電廠的發電能力，但同時，由于電廠排放的煙氣數量大大增加，將給大氣環境帶來毀滅性破壞，對城市環境造成嚴重破壞危害也威脅著城市居民的生命、健康和安全。要有效解決這一問題，從根本上緩解人與自然的激烈矛盾，需要從電廠的脫硫脫硝除塵技術入手，充分發揮其對電廠排放煙氣的凈化作用，盡量減少對大氣環境的污染，促進電廠等相關產能企業的可持續發展道路，進而促進社會的平穩運行和健康發展。

結論

綜上所述，燃煤電廠脫硫脫硝技術的應用過程將涉及多個領域。為了有效減少燃煤電廠燃煤過程中產生的有害氣體向大氣的排放，首先要改進燃煤技術，然后要加強燃燒過程中有害氣體的析出。就目前情況而言，控制煙氣中二氧化硫和二氧化碳的有效措施是脫硫、脫硝和除塵技術。雖然這項技術在加工過程中有許多優點，但并不完美。因此，在使用該技術的過程中，有必要結合實際情況對技術和設備進行改進，開發出更有效的除塵技術，從而有效地保證生態環境和社會經濟的可持續發展。

參考文獻：

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[3]周宇昊.SCR催化劑脫硝性能的試驗研究與數值模擬[J].綠色科技，2017（18）：191-193.