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

丁維

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會用電量加大，火電廠建設(shè)也越來越多，火電廠在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的含有硫和氮的污染物質(zhì)，這將會對生態(tài)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的危害。在煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的過程中，因其自身的運(yùn)行效率較高，且成本不高，具有良好的性能，所以備受人們關(guān)注與認(rèn)可。本文將著重分析探討火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保措施，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：火電廠 脫硫脫硝 節(jié)能環(huán)保

0引言

現(xiàn)階段，我國發(fā)電仍然以火力發(fā)電為主，在火力發(fā)電時，煤在燃燒過程中會釋放大量的硫化物、氮化物，這將會對大氣造成一定程度的污染，大氣中含有大量的二氧化硫和氮氧化物將會引起酸雨，對臭氧造成破壞，這不僅會對人們的生活環(huán)境造成影響，而且會威脅人們的健康。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對脫硫脫硝技術(shù)的探討，并且對其進(jìn)行合理應(yīng)用，降低大氣污染，提高能源利用率。

1火電廠煙氣系統(tǒng)介紹及排放現(xiàn)狀

1.1火電廠煙氣系統(tǒng)介紹

煤炭屬于一種戰(zhàn)略性資源，在生產(chǎn)生活中用途廣泛，其中最主要的功能便是用于火力發(fā)電，經(jīng)過煤炭然燃燒所產(chǎn)生的熱量來生產(chǎn)電能。但是，在這過程中，鍋爐會產(chǎn)生大量的有害煙氣，其中不僅包括灰塵顆粒，還包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等氮氧化合物，以及二氧化硫、氯化物、氟化物等氣體。另外，電廠煙氣中污染物的具體含量受煤炭特性影響較大，當(dāng)鍋爐設(shè)備結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計參數(shù)不同時，所產(chǎn)生煙氣也會存在較大不同。同時與其他工業(yè)生產(chǎn)排放的煙氣量相比，燃煤電廠所排放的煙氣而定蒸發(fā)量較高，通常情況下其溫度都高于 1200℃，并且排放量也比較大。霧霾會嚴(yán)重威脅人們的身體健康，并對交通造成了很大影響，而酸雨則會腐蝕建筑物，改變水質(zhì)及土壤質(zhì)量，這些都是電廠煙氣造成大氣污染后，所帶來一系列危害。

1.2火電廠煙氣排放現(xiàn)狀

火電廠在運(yùn)行過程中會燃燒大量的煤炭，煤炭在燃燒過程中又會釋放大量的硫酸、硝酸等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)會影響空氣質(zhì)量，危害人體健康。同時也因?yàn)榱蛩帷⑾跛崾请S著煙氣進(jìn)行擴(kuò)散，該類有害物質(zhì)對環(huán)境以及人體造成的危害也更加難以控制向。近年來，人們的環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，相關(guān)部門業(yè)采取了多種措施來解決火電廠氣體污染問題，但是因?yàn)闊煔馀欧帕看?，且成分較為復(fù)雜，因此處理效果并不十分理想。尤其是傳統(tǒng)的火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)是一種逐步分解的方式，分解效率低，無法在有效時間內(nèi)完成大量污染氣體的處理工作，費(fèi)時費(fèi)力，且該種傳統(tǒng)處理技術(shù)應(yīng)用成本較高，無論從經(jīng)濟(jì)效 益還是環(huán)保效益任一方面分析，都存有諸多弊端。總而言之，國內(nèi)在火電廠煙氣脫硫脫硝方面還存在許多不足。但是近年來，我國加大了火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)研發(fā)力度，尤其致 力于研究低成本、低運(yùn)行費(fèi)用、高凈化質(zhì)量與效率的一體化脫硫脫硝技術(shù)，旨在獲得較高的能源流利用率，實(shí)現(xiàn)能源資源的可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。

2火電廠脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用分析

2.1脫硫脫硝技術(shù)

脫硫技術(shù)，有填料塔、液柱塔、噴淋吸收塔。填料塔是應(yīng)用內(nèi)部固體填料，來促使?jié){液從填料層表層流入，和爐膛當(dāng)中的煙氣相融合，從而便可達(dá)到脫硫效果，然而其缺點(diǎn)也十分明顯即較易造成堵塞;液柱塔采用煙氣和氣、液互相融合的方式，來達(dá)到脫硝效果，盡管其脫硝率較高，然而在蘆蕩當(dāng)中沒有阻塞，煙氣所導(dǎo)致的阻力會造成較大脫硫損失;噴淋吸收塔是當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的一種脫硫技術(shù)手段，一般爐膛當(dāng)中的煙氣是由上到下運(yùn)動的，噴淋吸收塔形制為喇叭狀，或是通過特定角度來向下噴射，可較為充分的吸收煙氣。脫硝技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要包括低氮燃燒與SCR 煙氣脫硝。均可促使煤炭實(shí)現(xiàn)更加充分的燃燒，促使發(fā)電場所采用的脫硝技術(shù)能夠更好的發(fā)揮效果，也可大幅度提升鍋爐內(nèi)部壓力。

2.2活性焦炭技術(shù)

在火電廠生產(chǎn)過程中，對活性炭的吸附能力進(jìn)行應(yīng)用，能夠更好的對火電廠生產(chǎn)過程中形成的二氧化硫進(jìn)行吸附，這在一定程度上完成了脫硫、脫硝，并且在對活性焦炭技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用期間，可以引入催化劑，從而使火電廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)有害物質(zhì)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩峄蛳跛?，并且可以吸附在活性焦炭上，送到分離設(shè)備中，從而完成對煙氣的脫硝、脫硫處理。同時，二氧化硫從煙氣中脫離，還可以在脫硫、脫硝設(shè)備之下，進(jìn)行再一次加工，其會被送到二層脫硫、脫硝設(shè)備中，在該裝置中，受催化劑作用的影響，最終生產(chǎn)氮?dú)狻?/p>

2.3干、濕脫硫脫硝一體化技術(shù)

干式脫硫脫硝技術(shù)主要包含高能輻射法（電子束照射法和脈沖電暈等離子體法）和脈沖電暈法。電子束法是利用電子加速器的作用，將煙氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行氧化并與水蒸氣形成反應(yīng)產(chǎn)生霧狀的硫酸和硝酸，硫酸和硝酸與設(shè)備中的氨氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成硫酸氨和硝酸氨，經(jīng)過凈化后可以排放入空氣中。脈沖電暈法是將電子束法中的加速電子束用高壓脈沖電源代替，其余工藝是相似的，最終實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝目的。濕法脫硫脫硝技術(shù)包含WSA-SNOx 工藝、氯酸氧化法濕式絡(luò)合吸收法。WSA-SNOx 工藝除了消除氨氣以外不消除其他的化學(xué)物質(zhì)，同時不會產(chǎn)生廢水廢氣等，脫硝率能夠達(dá)到95% 以上，具有巨大優(yōu)勢。氯酸氧化法采用氧化吸收塔以及堿式吸收塔兩種工藝，對硫和硝的脫除率非常高。濕式絡(luò)合吸收法技術(shù)中加入適量的金屬螯合物，這種物質(zhì)能夠迅速與氮氧化合物發(fā)生反應(yīng)，加快氮氧化物的吸收，同時實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝功能。

3火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的策略

實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，主要從兩方面入手，一方面是提高脫硫脫硝效率，另一方面是提高副產(chǎn)物的利用率。目前，業(yè)內(nèi)煙氣脫硫脫硝和節(jié)能環(huán)保方面的研究熱點(diǎn)集中在強(qiáng)氧化技術(shù)和濕式絡(luò)合吸收技術(shù)方面。強(qiáng)氧化技術(shù)是在煙氣有害物質(zhì)凈化過程中，先將氯酸等氧化劑與煙氣中的有害物質(zhì)如硫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在氧化吸收塔內(nèi)對煙氣中的有害物質(zhì)氧化之后，進(jìn)入到堿式吸收塔內(nèi)，使其中的酸性氣體或物質(zhì)與苛性鈉和硫化鈉試劑發(fā)生中和反應(yīng)，進(jìn)而去除煙氣中的有害物質(zhì)。這一技術(shù)的研究主要是針對煙氣中的重金屬物質(zhì)進(jìn) 行去除，使凈化后的煙氣滿足排放目標(biāo)。濕式絡(luò)合吸收技術(shù)主要攻克的技術(shù)難題是煙氣中氮氧化物在常溫條件下溶解度較小，回收較為困難。濕式絡(luò)合吸收技術(shù)釆用C或Fe作為催化劑，通過這些催化劑來促進(jìn)煙氣中的氮氧化物形成金屬絡(luò)合物，之后再與溶液中的硫酸鹽形成氮硫化合物，使絡(luò)合劑得到再生，反應(yīng)得以持續(xù)。目前的技術(shù)難題主要是如何提高金屬絡(luò)合物的利用率，只有提高再生效率才能有效降低運(yùn)行成本，這也是研究的重要方向。

結(jié)語

基于現(xiàn)階段我國能源開發(fā)情況，雖然太陽能、潮汐能、風(fēng)能等可再生能源已經(jīng)應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，但是由于新能源開發(fā)還存在著一定困難，我國仍然需要借助火電廠進(jìn)行發(fā)電，通過前文對火電廠煙氣脫硫脫硝現(xiàn)狀的詳細(xì)分析，我們了解到火電廠在發(fā)電過程中所產(chǎn)生的煙氣中仍會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，給我們賴以生存的環(huán)境造成較大危害，因此為了提高火電廠煙氣脫硫脫硝效果，合理引入脫硫脫硝一體化技術(shù)，使我國火電廠可以在合理利用資源的條件下，達(dá)到我國所提出的節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

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