火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析

王彦红 谢筱萌 谢健

[摘 要]近些年来，在我国经济持续高速发展的背后是煤炭资源的使用量逐年增多，尤其是对于火电企业而言，应用于发电燃烧的煤炭耗损量更是只增不减，排放至大气当中的污染物对于区域内的生态环境产生了巨大的危害性，致使人们的日常生活面临着严重的安全威胁，亟需采取有关的环保处理措施，以降低因煤炭燃烧而产生的各种硫、硝、烟气尘土污染物。本文对火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术进行了分析研究。

[关键词]火电厂锅炉；脱硫脱硝；烟气除尘；技术分析

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0017-01

1 研究火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现实意义

科学技术水平的提升，使得各行各业的发展对煤炭能源的需求量越来越大。其中火电厂对煤炭的燃耗量，在当前节能减排的发展背景下，仍呈现出递增趋势。这种情况下，火电厂大量排放的污染物就会对周边的生态环境建设造成严重的污染影响，严重的甚至会形成酸雨。基于此，我国采用脱硫方式，来降低污染物的排放量。火电厂锅炉节能减排目标的实现，是深化行业发展可持续性的关键。然而，虽然处于运行状态的燃煤机组的脱硫设备安装基本完成，但是由于技术应用水平的局限，使脱硫脱硝与烟气除尘技术的应用效果难以达到燃煤量的控制目标，其脱硝以及除尘设备的应用，仍有很大的提升改造空间。为此，相关建设人员应在明确脱硫脱硝及烟气除尘技术应用现状的情况下，找出优化控制的方法策略。这是实现工业发展可持续目标的重要课题内容，相关人员应将其充分重视起来，以用于实践。

2 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析

2.1 脱硝技术

这一技术的实现主要包括了两种方式，即低氮燃烧与SCR烟气脱硝。此两种技术方式均可促使煤炭实现更加充分的燃烧，促使发电场所采用的脱硝技术能够更好的发挥效果，也可大幅度提升锅炉内部压力。目前对于火力发电厂的烟气脱硝所应用的技术手段包括有：（1）SCR烟气脱硝技术。这一技术是把还原剂放进烟气内，利用化学反应来产生氮气与水，温度会达到350℃左右，脱硝率最高可达90%左右；（2）SNCR烟气脱硝技术。这一技术采用炉膛为反应器，在其温度升高至850℃后，脱硝还原剂分级出的NH3将会和炉膛当中NOX产生化学反应，产生出N2，这一技术的脱硝率相对较低，最高不超过50%，同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响。（3）SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。该脱硝技术效率在60%～80%，是前两种技术的综合，但由于系统技术的复杂性，其实际应用较少。

2.2 脱硫技术

脱硫技术采用石灰石.石膏湿法是众所周知的，但是火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔，吸收塔的型式不同，所产生的效果也会不同，通常吸收塔分为四种：一是填料塔。该类型是利用内部固体填料，将浆液由填料层表面流下，与炉内烟气融合反应，完成脱硫，但这种方式易出现堵塞，实际操作少；二是液柱塔。通过烟气与气、液融合，充分传质，完成脱硝，虽然在脱硫方面效率很大，但是炉内无阻塞，烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多；三是喷淋吸收塔。该技术是目前应用较为广泛的脱硫技术，通常炉内的烟气运动形式是自上向下的，喷淋吸收塔是一个喇叭状垂直或以一定的角度向下喷射，对吸收烟气会更加充分。虽然从结构上和造价上都优越于前两种，但是烟气分布不均匀；四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面，但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡，会起到很好的脱硫效果，效率高，烟气流量分配均匀，缺点是阻力较大，结构较复杂。

2.3 除尘技术

对火力发电企业而言，在锅炉生产阶段，除尘技术具备有较高的稳定特性，同时其在尘土清除方面也表现出了较高的效率，因此除尘技术在将来的发展阶段，其发展方向大都是应用的旋转电极形式来展开除尘处理。在电厂当中，旋转电极当中阳极部分大都是应用的回转阳极板以及旋转清灰刷。一般灰尘累积到了一定厚度，便需采取彻底性的清除，以杜绝二次烟尘的生成，同时鉴于此种除尘效果相对更加合理，因此在排放之时对其溶度也有了大幅度的下降。并且，从火力发电场的角度来看，若粉尘排放标准较高，便需针对其新增布设湿式静电除尘设备。然而因为在烟气当中粉尘颗粒物可以将带电负离子较为高效的吸附起来，因此便可采用静电除尘设备来对累积的灰尘采取吸附处理。此外，和干式电除尘器相对比来看，采取湿式除尘设备在灰尘清理的过程中不会产生二次灰尘，因此其具备有较为显著的高效性特点，通常灰尘清除率可达到70%以上。

3 脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究

从目前的现状来看，在火电厂锅炉生产过程中，在运用脱硫脱硝与除尘三者相结合的时候，还存在着很多方面的问题，这样就严重影响着火电厂企业未来的发展。从经济发展方面来分析，火电厂采用脱硫、脱硝以及除尘涉笔的造价成本比较高，这样在火电厂的经营过程中，就会严重影响运营成本，从而就使得火电厂很长时间不能够进行安装和运行。与此同时，从脱硫设备的发展情况来分析，在火电厂锅炉生产过程中，由于脱硫设备的运营陈本接近上千万，这样就使得这么高的运营成本与电价不能够同步，并且老一代的机组在进行脱硫改造的时候，还存在着很多方面的问题，这样火电厂锅炉在生产过程中，采用脱硫、脱硝以及除尘设备就需要很大的场地，并且还需要很合理的电价。但是从目前的情况来看，它们还不能够有效满足火电厂的实际需要和要求。针对这样的情况，就一定要将脱硫、脱硝以及除尘技术进行有机结合，合并为一个整体。

在火力发电厂当中，应用脱硫技术之时，可将煤炭燃烧技术和锅炉在生产后的烟气脱硝技术相结合，从而便可达到一定的资金节约目的。并且，锅炉在处于较低的运行负荷之时，如果温度达到要求，同时和催化剂发生了反应，则便可在该温度区域内增设脱销设备。在火电厂锅炉运行时若应用脱硝技术，应尽可能选用液柱和喷淋配合使用的双塔技术，在前塔位置应选用液柱塔，同时将烟气内绝大多数的二氧化硫彻底清除，所清除的二氧化硫一般需達到整体烟气的70%以上；之后便应直接进到逆流喷淋塔内，从而便可由本质上将残存的二氧化硫基本脱除，采取这一方式所能够达到的脱硫率最大可达到98%以上。在应用除尘技术之时，可于脱硫前便选用干式旋转电极除尘设备，而后在完成脱硫处理后应用湿式除尘设备，另外在烟气系统当中，还可新增热量回收装置，来彻底提升灰尘清除效率。

根据综上分析，总体来说，从火电厂设备、技术以及成本方面来考虑，火电厂在运行的过程中，将脱硫、脱硝以及烟气除尘进行有效结合，可以采用SCR脱硝的方式，并且主要是采用石灰石或者石膏湿的方法进行脱硫处理。与此同时在脱硫装置之前，可以采用温度比较低的环境来进行布置，然后在进行脱硫装置之后在增加设置一个湿式电除尘器，从而就能够有效满足人们的要求，也能够起到保护环境的作用。

4 结语

随着经济的不断发展，人们对生活质量的要求逐步增加，治理火电厂污染也已经引起了政府相关部门的高度重视，一些有关于对火电厂污染进行法律规范的相关行政法规相继出台，这对我国火电厂提高环保意识起到了很大法律监督作用，同时火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究仍需要在实践中不断探索和完善，从而提高电力产业从粗放型企业向环保型企业发展，促进火电厂实现可持续发展。

参考文献

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