電廠鍋爐脫硫、脫硝及煙氣除塵技術(shù)

孫曉彬

摘要：新形勢下，國家提出經(jīng)濟建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針。在能源的應(yīng)用方面，應(yīng)秉持節(jié)約和環(huán)保的思想，對現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改善，形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的脫硫系統(tǒng)。新系統(tǒng)需要輔助完成氣體中粉塵治理，達(dá)到國家環(huán)境治理的基本要求，使有限的資源發(fā)揮更大作用。隨時關(guān)注行業(yè)相關(guān)環(huán)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(tài)下的相關(guān)參數(shù)和抵御突發(fā)外力的性能。不斷優(yōu)化廠內(nèi)設(shè)備，盡量選擇節(jié)能環(huán)保型燃料，實現(xiàn)低污染的整治目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;脫硫;脫硝;煙氣除塵技術(shù);

引言

隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，尤其是國家在鋼鐵行業(yè)推行超低排放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，活性炭脫硫脫硝作為目前唯一能夠?qū)Y(jié)煙氣中SO2、NOx、顆粒物、重金屬、二噁英等污染物協(xié)同處理的方法，正在大面積推廣應(yīng)用?；钚蕴棵摿蛎撓豕に囯m然能夠?qū)煔庵蓄w粒物進(jìn)行脫除，但要實現(xiàn)長期穩(wěn)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(shù)攻關(guān)的方向。

1電廠鍋爐脫硫、脫硝以及煙氣除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著市場經(jīng)濟深入運行，居民的生活水平發(fā)生巨大變化，日益增長的物質(zhì)條件使人們對生活環(huán)境和自身健康有更高的追求。人員素質(zhì)的不斷提升，對環(huán)境治理有更深層次認(rèn)識。國家相繼出臺多項法律，嚴(yán)厲打擊各行業(yè)中破壞環(huán)境的行為，各種新型節(jié)能環(huán)保建材逐步被研發(fā)、應(yīng)用到企業(yè)的生產(chǎn)中。以電力企業(yè)發(fā)展為例，各種除硫及除塵方案和技術(shù)在不斷地升級和換代，在實際應(yīng)用中取得良好的反饋效果。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果，目前我國現(xiàn)代化技術(shù)在電廠中的環(huán)境整治已經(jīng)達(dá)到半數(shù)，污染問題得到有效緩解。對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，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(huán)境的破壞。電廠鍋爐的實際施工運行中，大多數(shù)企業(yè)能夠完成系統(tǒng)的有效管控，達(dá)成煙氣治理的最初目標(biāo)。我國技術(shù)的發(fā)展還有很大的進(jìn)步空間，需要進(jìn)一步研究和探討，學(xué)習(xí)其他國家現(xiàn)代化的管理技術(shù)，針對性采納，積極尋求一條適合我國能源持續(xù)發(fā)展的新型發(fā)展道路。

2電廠鍋爐脫硫、脫硝技術(shù)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(dāng)不采用催化劑時，NH3還原NOx的反應(yīng)只能在850℃～1050℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)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(nèi)的區(qū)域。SNCR法反應(yīng)溫度范圍較小，但實際運行時爐內(nèi)溫度分布隨鍋爐運行負(fù)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(jù)各點NOx濃度和溫度的變化來控制進(jìn)入爐膛還原劑量才能有效地對爐膛內(nèi)的NOx進(jìn)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(yán)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(guān)鍵技術(shù)，也是限制SNCR脫硝效率和運行穩(wěn)定性、可靠性的最大障礙。

2.2干法脫硫技術(shù)

干法脫硫技術(shù)對施工環(huán)境的干燥指標(biāo)要求非常嚴(yán)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?；蚍勰┬螤?，吸附后的狀態(tài)為干粉末，可以完成毒害氣體的治理。環(huán)境治理的過程中，干法脫硫技術(shù)不會產(chǎn)生其他污染雜質(zhì)，可以有效保障設(shè)備的平穩(wěn)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(shù)主要在特定試劑的輔助下完成硫化反應(yīng)，使排放出的煙氣達(dá)到治理標(biāo)準(zhǔn)。等離子技術(shù)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(zhì)分解，形成不構(gòu)成威脅的化合產(chǎn)物。這種物質(zhì)可以二次應(yīng)用到農(nóng)作物種植中，提升環(huán)境治理效率和資源的利用效率。

2.3活性焦脫硫脫硝技術(shù)

活性焦吸附工藝是目前唯一可工業(yè)化的干法煙氣凈化技術(shù)，可同時滿足脫硫、脫硝、除塵需求，脫硫效率高，并且可以實現(xiàn)SO3、HCl、HF、Hg、二噁英等多種污染物的協(xié)同脫除?；钚越刮焦に嚳蓾M足超低排放要求，凈化后的煙氣煙溫>100℃，不會出現(xiàn)濕煙氣的煙羽視覺污染?；钚越沟奶蓟倌軋F具有催化劑作用，在煙溫120～160℃內(nèi)噴氨即可達(dá)到約80%的脫硝效果，與SCR煙氣脫硝效果相當(dāng)。活性焦工藝在國外電廠和冶金行業(yè)有一定的應(yīng)用業(yè)績，在國內(nèi)鋼鐵和冶金行業(yè)也有少量業(yè)績。該技術(shù)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(chǎn)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(shù)

（1）應(yīng)用吸熱反應(yīng)原理。通過特定的設(shè)備輔助進(jìn)行濕活化處理，完成毒害氣體清理工作。從實際應(yīng)用數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來看，該技術(shù)無須過多的資金投入，治理成效顯著。（2）旋轉(zhuǎn)噴霧施工技術(shù)。主要通過化學(xué)作用，選擇適宜的吸附試劑，試劑內(nèi)的元素與硫化物等毒害氣體反應(yīng)。采取旋轉(zhuǎn)式運行，大幅度提升了氣體之間的反應(yīng)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(shù)是目前較受歡迎的技術(shù)模式之一，可以提升氣體治理的成效，為電廠的穩(wěn)步運行提供良好的基礎(chǔ)。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(nèi)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(nèi)部的蒸汽和硫化物之間的化學(xué)變化，完成二氧化氮的轉(zhuǎn)換?；钚蕴靠梢云鸬轿锢砦胶突瘜W(xué)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(biāo)準(zhǔn)范圍時，可以提升內(nèi)部雜質(zhì)的吸附能力，起到凈化污濁氣體的作用。隨著該物質(zhì)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(shù)

3.1高效除塵技術(shù)

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(shù)、電袋除塵技術(shù)、袋式除塵技術(shù);二級除塵工藝主要有濕式電除塵器技術(shù)、濕法脫硫協(xié)同除塵技術(shù)、袋式除塵技術(shù)（若脫硫工藝采用半干法）。燒結(jié)煙氣的一級除塵裝置可布置在燒結(jié)機主抽風(fēng)機后，二級除塵裝置可布置在脫硫裝置后。由于燒結(jié)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(shù)不適用于燒結(jié)機頭煙氣除塵，燒結(jié)煙氣主要采用靜電除塵技術(shù)。由于燒結(jié)煙氣粉塵具有高比電阻和粉塵粒徑細(xì)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(jié)煙氣的靜電除塵技術(shù)在提效改造方面仍有較大的發(fā)展空間。

3.2通過旋轉(zhuǎn)電極除塵

旋轉(zhuǎn)電極在粉塵治理中起到重要作用。旋轉(zhuǎn)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(dá)到一定數(shù)量時自動完成清理作業(yè)。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(huán)節(jié)完成環(huán)保整治作業(yè)。

結(jié)束語

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

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