電廠鍋爐脫硫、脫硝及煙氣除塵技術

孫曉彬

摘要：新形勢下，國家提出經濟建設可持續發展的戰略方針。在能源的應用方面，應秉持節約和環保的思想，對現有設施進行改善，形成一套標準化的脫硫系統。新系統需要輔助完成氣體中粉塵治理，達到國家環境治理的基本要求，使有限的資源發揮更大作用。隨時關注行業相關環保整治要求，合理約束物料燃燒的排放運行，提高對鍋爐工作狀態下的相關參數和抵御突發外力的性能。不斷優化廠內設備，盡量選擇節能環保型燃料，實現低污染的整治目標。

關鍵詞：電廠鍋爐;脫硫;脫硝;煙氣除塵技術;

引言

隨著國家環保標準的提高，尤其是國家在鋼鐵行業推行超低排放的行業標準，活性炭脫硫脫硝作為目前唯一能夠對燒結煙氣中SO2、NOx、顆粒物、重金屬、二噁英等污染物協同處理的方法，正在大面積推廣應用。活性炭脫硫脫硝工藝雖然能夠對煙氣中顆粒物進行脫除，但要實現長期穩定超低排放還有一定難度。如何降低顆粒物排放，甚至是超低排放成為目前技術攻關的方向。

1電廠鍋爐脫硫、脫硝以及煙氣除塵技術的發展現狀

隨著市場經濟深入運行，居民的生活水平發生巨大變化，日益增長的物質條件使人們對生活環境和自身健康有更高的追求。人員素質的不斷提升，對環境治理有更深層次認識。國家相繼出臺多項法律，嚴厲打擊各行業中破壞環境的行為，各種新型節能環保建材逐步被研發、應用到企業的生產中。以電力企業發展為例，各種除硫及除塵方案和技術在不斷地升級和換代，在實際應用中取得良好的反饋效果。根據相關統計結果，目前我國現代化技術在電廠中的環境整治已經達到半數，污染問題得到有效緩解。對現有技術進一步研究發現，以催生化還原為主的治理成效顯著，可以有效抑制氣體對環境的破壞。電廠鍋爐的實際施工運行中，大多數企業能夠完成系統的有效管控，達成煙氣治理的最初目標。我國技術的發展還有很大的進步空間，需要進一步研究和探討，學習其他國家現代化的管理技術，針對性采納，積極尋求一條適合我國能源持續發展的新型發展道路。

2電廠鍋爐脫硫、脫硝技術分析

2.1SNCR脫硝工藝

選擇性非催化還原法是一種選擇性降低NOx排放量的方法，即當不采用催化劑時，NH3還原NOx的反應只能在850℃～1050℃這一狹窄的溫度范圍內進行，脫硝效率一般在30%～50%左右。還原劑的噴入地點一般在爐膛上部煙氣溫度在850℃～1050℃范圍內的區域。SNCR法反應溫度范圍較小，但實際運行時爐內溫度分布隨鍋爐運行負荷大小而改變，對于較大容量鍋爐其膛斷面尺寸大，爐膛斷面上的溫度也會分布不均勻，因此鍋爐爐膛中各處NOx濃度分布差別較大，要時刻根據各點NOx濃度和溫度的變化來控制進入爐膛還原劑量才能有效地對爐膛內的NOx進行中和還原，從而提高其去除效率。該方法脫硝無論采用氨或尿素作為還原劑，其還原劑的消耗量將會為SCR法的2～3倍，還原劑消耗量較大。因沒有催化劑，SNCR對溫度要求嚴格，溫度過高，NH3則容易被氧化為NOx，抵消了NOX的脫除效率，溫度過低，NOx去除率低。SNCR氨的泄露量大，且對噴氨控制要求很高，噴氨控制成了SNCR的關鍵技術，也是限制SNCR脫硝效率和運行穩定性、可靠性的最大障礙。

2.2干法脫硫技術

干法脫硫技術對施工環境的干燥指標要求非常嚴格，主要使用特定的起到吸附作用的試劑完成污染治理，這種試劑為顆粒或粉末形狀，吸附后的狀態為干粉末，可以完成毒害氣體的治理。環境治理的過程中，干法脫硫技術不會產生其他污染雜質，可以有效保障設備的平穩運行，目前常用的荷電干和等離子兩種脫硫處理方案。荷電干式脫硫技術主要在特定試劑的輔助下完成硫化反應，使排放出的煙氣達到治理標準。等離子技術是在高科技的輔助下，通過電子能量作用將氣體中的含硫物質分解，形成不構成威脅的化合產物。這種物質可以二次應用到農作物種植中，提升環境治理效率和資源的利用效率。

2.3活性焦脫硫脫硝技術

活性焦吸附工藝是目前唯一可工業化的干法煙氣凈化技術，可同時滿足脫硫、脫硝、除塵需求，脫硫效率高，并且可以實現SO3、HCl、HF、Hg、二噁英等多種污染物的協同脫除。活性焦吸附工藝可滿足超低排放要求，凈化后的煙氣煙溫>100℃，不會出現濕煙氣的煙羽視覺污染。活性焦的碳基官能團具有催化劑作用，在煙溫120～160℃內噴氨即可達到約80%的脫硝效果，與SCR煙氣脫硝效果相當。活性焦工藝在國外電廠和冶金行業有一定的應用業績，在國內鋼鐵和冶金行業也有少量業績。該技術推廣緩慢主要原因是投資大，運行成本較高，另外活性焦的采購渠道少、脫硫副產物濃硫酸的附加值低、銷售困難也是該工藝難以廣泛推廣普及的制約因素。

2.4半干法煙氣脫硫、脫硝技術

（1）應用吸熱反應原理。通過特定的設備輔助進行濕活化處理，完成毒害氣體清理工作。從實際應用數據的分析結果來看，該技術無須過多的資金投入，治理成效顯著。（2）旋轉噴霧施工技術。主要通過化學作用，選擇適宜的吸附試劑，試劑內的元素與硫化物等毒害氣體反應。采取旋轉式運行，大幅度提升了氣體之間的反應效率，起到更好的污染治理效果。這種半干式脫銷的處理技術是目前較受歡迎的技術模式之一，可以提升氣體治理的成效，為電廠的穩步運行提供良好的基礎。在溫度相對較低的條件下，常使用活性炭為吸附材料，活性炭內部含有大量空隙，可以大量吸附有毒氣體。此外，通過活性炭的催化作用，可以加速內部的蒸汽和硫化物之間的化學變化，完成二氧化氮的轉換。活性炭可以起到物理吸附和化學催化的雙重作用，待處理氣體中的氧以及蒸汽的比例超出標準范圍時，可以提升內部雜質的吸附能力，起到凈化污濁氣體的作用。隨著該物質的吸附能力不斷變化，可以提升毒害氣體的治理效率，擴展吸附范圍，完成毒害氣體的分解。

3煙氣除塵技術

3.1高效除塵技術

燃煤電廠除塵工藝路線主要分為兩級除塵：一級除塵工藝主要有靜電除塵技術、電袋除塵技術、袋式除塵技術;二級除塵工藝主要有濕式電除塵器技術、濕法脫硫協同除塵技術、袋式除塵技術（若脫硫工藝采用半干法）。燒結煙氣的一級除塵裝置可布置在燒結機主抽風機后，二級除塵裝置可布置在脫硫裝置后。由于燒結煙氣含濕量大，煙氣溫度波動范圍大，煙氣酸露點高，電袋/袋式除塵技術不適用于燒結機頭煙氣除塵，燒結煙氣主要采用靜電除塵技術。由于燒結煙氣粉塵具有高比電阻和粉塵粒徑細的特點，靜電除塵器的除塵效率低于燃煤煙氣相同配置的靜電除塵器的除塵效率，因此針對燒結煙氣的靜電除塵技術在提效改造方面仍有較大的發展空間。

3.2通過旋轉電極除塵

旋轉電極在粉塵治理中起到重要作用。旋轉電極除塵的具體施工器械分為陰陽兩極電場，在陽極安裝除塵工具，可以在吸收的灰塵達到一定數量時自動完成清理作業。在實際工作中，對粉塵的濃度沒有任何限制，并不局限于鍋爐燃料中的粉塵治理，可以輔助其他環節完成環保整治作業。

結束語

在社會發展的新形勢下，我國經濟增長速度顯著提升。在以往的經濟發展中，企業環保意識淡薄，過分注重經濟利益，給自然資源帶來不可逆轉的損傷。隨著環境治理力度不斷增加，對鍋爐燃燒產生的毒害氣體和粉塵治理的新型技術不斷研發，并得到有效推廣。目前，電力能源生產階段的污染問題得到有效緩解，為新城鎮建設以及環境治理工作奠定良好的基礎。

參考文獻

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