火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术分析

王佳伟,郭丽

国电库尔勒发电有限公司  841000

摘要：伴随着社会发展与城市化进程脚步的加快，人们对电力的需求也抓紧增加。在众多供电形式中火力发电厂是不可或缺的重要途径，火力发电厂是通过燃烧煤炭进行供电，在供电过程中会形成有害气体，严重影响空气质量与生态环境。为了实现生态环境的可持续发展目标，对火力发电厂的烟气进行治理，运用脱硫脱硝技术来实现生态环境的可持续发展十分重要。

关键词：火力发电厂；烟气治理技术；脱硫技术；脱酸技术

火力发电厂烟气治理与脱硫脱硝技术的发展是社会环境与经济可持续发展的内在需求。相信在技术进步的背景下，火力发电厂的烟气治理与脱硫脱硝技术将会越来越成熟，为生态环境保护作出更大的贡献。火力发电厂煤炭燃烧会产生废弃物。废弃物未经处理而释放到大气中，如若与水相结合会形成硝酸及硫酸，而酸雨就是这样产生的，酸雨的产生会对林业和农业以及建筑物造成腐蚀；二氧化碳的产生会使得地球发生温室效应，让地球温度不断上升；剩余的其他物质存留在空气中，被人吸入体内，会影响人类健康。

1电厂烟气的特点与危害

发电厂的主要燃料是煤，而煤属于植物化石，短期内难以形成，属于不可再生资源。煤的主要元素是硫、氧和碳，当煤燃烧会产生大量有害气体，直接危害人们的生活环境及健康。例如：煤燃烧能产生二氧化硫气体，当二氧化硫进入大气层与水会产生酸雨，会引起人体某些疾病，酸雨还会对植物、建筑物都有一定的腐蚀性，造成自然灾害，严重的会影响社会经济的发展。

2火电厂烟气治理现状

燃煤电厂煤炭在燃烧过程中会排出大量烟雾，烟雾排放物中含有大量污染物，会直接降低空气质量，对生态环境会产生严重危害。虽然火电厂锅炉的烟气输出根据煤和锅炉设备的不同类型而有所不同，但由于额定蒸发功率较大，锅炉的烟气输出远远超过其他工业锅炉。火电厂锅炉的燃烧温度高达1200摄氏度。火电厂烟气中的气态污染物浓度相对低于化工厂和有色金属冶炼厂。虽然火电厂排放的烟气污染物浓度较低，但污染物数量较多，污染范围较大，对生态环境影响较大。火电厂烟气不仅严重影响人体健康，还给周边工农业生产带来一定的经济损失。因此，火电厂应重视烟气处理工作，针对烟气排放的实际情况，合理使用烟气处理技术。目前，火电厂常用的烟气处理技术如下：

首先是静电除尘器。静电除尘器的工作原理是通过高压电厂对火电厂排出的烟气进行电离。由于高压直流电离条件的不均匀性使得烟气中的气体分子出现电离，因此大量的电子和离子，在电场力的作用下向双向极点移动，在移动过程中会遇到烟气中的粉尘，静电力将其吸附在集尘板中，并且通过摇动使板上的所有颗粒落入底部的集尘设备中。第二种是布袋除尘设备。布袋除尘设备是干式过滤除尘装置。当含有灰尘的烟气流过过滤装置时，灰尘被过滤掉，过滤材料在惯性和碰撞的影响下沉降，落入灰尘桶中。第三种是湿式除尘器。湿式除尘器的工作原理是当火力发电厂燃烧排出的烟气在除尘设备中向上移动时，液体通过喷嘴喷出并向下移动，灰尘颗粒和液体经常出现在混合，使灰尘加湿，然后冷凝下降。当气体流速降低时，带有颗粒的液体将集中在底部，净化后的气体将从脱水设备的顶部排出。

3火电厂脱硫脱硝技术现状

现阶段我国主要脱硝方法主要有三种，第一种SNCR（非选择性催化还原法）；第二种SCR（选择性催化还原法）；第三种两种相结合的方法。SCR技术在脱硝方法中几乎没有二次污染，它还具有净化效率高、技术成熟特点。脱硝率可以达到80-90％，而SNCR技术，就脱硝而言是不需要使用催化剂的，它运行成本低，但它会造成二次污染，脱硝率不高，一般只有30-50％。SCR的技术原理如下：SCR反应器布置在煤炭节能器和火力发电机组的预热器之间。在装置运行后，烟气将以垂直方式直接进入反应器。在催化剂作用之后，有害的NOx将被还原成无害的水和氮。在反应过程中，需要保持温度在300-400℃之间;SNCR技术原理是当锅炉烟气温度为900-1000℃时，注入还原剂，如尿素、氨等，以有害的NOx还原成无害的水和氮。SCR和SNCR的结合是将它们的技术优势结合起来弥补它们的缺点，从而提高脱硝率。随着这两种技术的结合，过程系统变得更加复杂。因此，这种方法通常用于对脱硝率的高要求。火电厂的烟气消除技术基本上是一种消除NOx的过程，可以防止火电厂生产造成的环境污染和损害。目前，发达国家的许多外国火电厂都将脱硝技术应用于生产中。例如，美国的一些大型火力发电厂通过该技术控制了NOx，并取得了显著的成果。另一个例子是德国采用第一阶段反硝化技术，使得低碳氧化物燃烧器用于控制有毒有害气体的排放。在中国，由于一些因素的限制，脱硝技术已成为火电厂生产过程中的一个难题，如运营困难大，运营成本高等。近年来，随着在中国技术的各个方面的发展和改进，脱硝技术取得了很大的进步，从而满足了火电厂的生产需求。

4燃煤电厂烟气治理的方法

4.1技术改进

较高的除尘设备的改进，可以在很大程度上缓解我国雾霾的频繁发生，同时可以降低电厂烟气处理的巨大压力。但是，这只是一种姑息治疗，不能完全避免烟气对空气和环境的污染。我们现在需要关注的不仅仅是经济平稳快速增长，而且还要坚持实施我国的可持续发展战略，创新生产技术，减少对环境的破坏，可以挽救生态环境，可以充分节约和保护越来越少的能源资源。燃煤电厂加大科技创新和投入的重点，随着烟气的发展与新技术的进步，在生产过程中具有环保效果的是尝试使用新技术和新设备，反复使用烟气的化学成分，在保证电厂经济效益的同时，也必须常重视烟气的处理工作，使我国经济能够顺利健康可持续发展。

4.2运用联合脱硫脱硝技术

目前，脱硫脱硝技术在燃煤电厂的应用取得了显著进展。然而，脱硫脱硝技术的应用还不完善，也存在一些明显的缺陷。因此，应用脱硫脱硝联合技术是提高工作效率的重要途径之一。根据脱硫脱硝工艺的不同，将脱硫脱硝组合工艺分为活性炭/活性炭工艺、SONXTM联合脱硫脱硝、SNRBTM联合脱硫和反硝化。三种活性炭/活性炭工艺主要是解决化解吸收烟气，并对产物进行回收，二氧化硫吸收剂与烟气中的氧气反应生成二氧化碳。二氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸被活性炭吸收。该工艺简单，成本低，但活性炭易挥发，易引起管道腐蚀。SONXTM是一种二氧化硫催化反应和催化还原催化反应完成二氧化硫转化为三氧化硫的方式和方法。具有较高的脱硫性能和脱氮率。该工艺对环境无二次污染，但硫酸的贮存和运输困难，SNRBTM采用高温袋式过滤器净化烟气中的氮氧化物和二氧化硫。该技术不仅占用空间小，而且不会对设备和管道造成腐蚀。但脱硫率和脱氮氯不如SONXTM联合脱硫脱硝技术。

5结语

综上所述，我国的空气污染日益严重，急需烟气治理以及脱硫脱硝技术。虽然我国现阶段对电厂脱硫脱硝技术的研究取得了一定的成果，但为了解决环境问题，最大限度地脱硫脱硝技术的发展必须继续，结合实际研究，实用的采矿核心技术，仅在此方式可以完全控制空气质量的恶化，有助于我国的环境污染治理工程。

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