燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

叶秉照

（沙角A电厂，广东东莞523908）

燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

叶秉照

（沙角A电厂，广东东莞523908）

随着国家科技的发展，人们的日常生活越来越离不开电力。燃煤发电作为现如今我国供电的几种主要方式之一，在为人们的生活带来便利的同时也带来了关于环境污染的问题。燃煤电厂在日常的工作当中会排放出大量的有害气体，这些气体里面含有的有毒物质如果长时间在空气中积累，被人们吸入到体内，会造十分严重的身体损伤，这是隐藏在人们现今生活环境中的安全祸患。为了防止这种安全隐患的发生，我国开始进行了烟气脱硫脱硝的科学技术研究。简述了燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的研究现状和未来的发展趋势，同时结合相关的理论知识与沙角A电厂3台210 MW、2台330 MW机组经过脱硫脱硝改造后运行中发生的具体情况，介绍了燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术未来工作的重心及方向，希望能够对相关的工作人员有所帮助。

燃煤电厂；烟气；脱硫脱硝技术；活性炭纤维法

工业的发展，对我国的社会经济发展有着很大的帮助，但在工业生产、创造带来好处的同时，因为大量化石燃料的使用，也产生了非常多的有害气体。这些有害气体不单单对人们的日常生活和工作环境造成危害，如果吸入了这些有害气体，随着时间的累积，对人们的身体同样也会造成严重的损伤。另外，这些有毒气体的排放严重违背了我国“绿色发展社会经济”的理念，对我国将来的社会经济发展也会造成不可估量的损失。为此，对于电厂治烟的工作，一定加大力度，并用科学的治理方法来减少它所带来的危害。

1 燃煤电厂烟气的组成与危害

燃煤电厂指的是通过使用煤作为燃烧材料，推动汽轮机转动，然后带动发电机使其工作，创造电能的工厂。

煤炭，也被大部分人叫作“树木化石”，是经过了上亿年的化学和物理2种性质的变化才慢慢形成，属于自然资源中不可再生的珍贵资源。煤炭中包含有大量的碳、氧、氮和硫等，正是因为它们的存在，才会在燃烧后排放出大量的烟尘。而这些烟尘之中含有一氧化氮、二氧化碳或者是二氧化氮、二氧化硫等有害气体，这些有害气体对我们生活的环境有着极大的危害。当这些有害气体或其他一些微小的固态颗粒流通到大气中后，会造成空气质量的大幅下降，形成雾霾，雾霾中含有极微细小的粉粒状颗粒，它会无视黏膜及纤毛的保护作用，直接作用到我们的呼吸系统，使人们更容易患上各种呼吸性疾病，比如肺部炎症、脑血管疾病、鼻腔炎等，同时也是形成酸雨的主要因素之一。而酸雨，不仅会对工农业的生产造成巨大损失，还会腐蚀城市建筑，减少其使用寿命，这些都会大大降低人们的生活水平。

2 脱硫脱硝技术的分析

烟气脱硫脱硝技术是一种在多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术，因为氮氧化物和硫氧化物是空气污染的主要来源之一，所以脱硫脱硝技术对空气的净化很有成效。目前的烟气脱硫脱硝技术有活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术和电子束氨法、脉冲电晕法等。

我厂（沙角A电厂）SCR脱硝装置由SCR反应器系统和氨供应系统2部分组成。SCR反应器布置在省煤器和空气预热器之间，催化剂层数按“2＋1”模式布置，初装2层预留1层，脱硝还原剂采用液氨。氨供应系统主要设备布置在#5锅炉北侧场地。氨供应系统制备的氨气通过厂区氨气管道送至SCR反应器区域。

脱硝工艺原理是气态氨由空气稀释到安全浓度（5%体积浓度）以下后，被注入省煤器出口（脱硝反应器入口）的烟道中，与一定温度下的锅炉烟气充分混合。充分混合后的烟气、空气及氨的混合物流经SCR反应器中的催化剂层。在催化剂的作用下，烟气中的NOX和氨在催化剂表面发生化学还原反应，生成N2和H2O，从而脱除烟气中NOX。

另外，还可讨论一下电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术。该项技术完美地发挥了电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的功能，它的工作流程是：将除尘净化后的烟气利用冷却塔调整烟气的温度和湿度，即降温加湿，然后流经反应器；在反应器中，电子束对烟气进行辐照，进而产生多种活性基团，这些活性基团会因其特性而氧化烟气中的SO2和NOX，形成相应的酸；最后，它们与反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。结合我国国情，这种较为先进的方法具有投资小且运行成本不大、维护方便等特点，在国际上属于先进水平，其所产生的副产品硫酸铵和硝酸铵也可以作为农用肥料和工业原料来使用。

脉冲电晕放电等离子体烟气技术，其工作流程是：脉冲电源制造高电压的脉冲，然后将其施加在反应器电极上，在反应器电极彼此之间产生强电场，通过强电场的作用，烟气中的一部分烟气分子会被电离，电离出来的电子在强电场的加速下会获得能量，从而变成高能电子（5～20 eV）。高能电子的功能是激活、裂解或者电离其他的烟气分子，进而产生OH、O、HO2等多种活性粒子及自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧转化为高阶氧化物SO3、NO2，在与烟气中的H2O相遇后会形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其他中和物注入的情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，最后由收尘器集中回收。同时，脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身拥有除尘功能。这种技术还具有装置简单、工作成本不高、能够有效地将有害污染物彻底清理干净以及不造成二次污染等优点。

脱硫主要有石灰石-石膏湿法和脱硫活性炭纤维法烟气脱硫技术。活性炭纤维法烟气脱硫技术所使用的是新型材料——脱硫活性炭纤维催化剂，脱离烟气中的SO2，并回收利用硫资源生产硫酸和硫酸盐。这种技术的脱硫率高达95%以上，而且因为这种技术的使用过程并不复杂，所需的设备又不多，还极易操纵，投资和运行成本都很少，在清除SO2环境污染的同时还能够对硫资源进行回收和利用，所以它的使用范围也极为广泛，例如在有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气或各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中都有使用。

另外，还有很多脱硫脱硝的技术，比如催化氧化法、微生物降解法、磷铵肥法、活性炭纤维法等技术。本文鉴于篇幅原因，就不在此一一表述了。

3 脱硫脱硝技术的未来发展

随着城市的建设发展，人们的生活水准日益提升，工业使用了大量的能源，虽然加强了我国的经济建设，但同时也带来了环境污染的问题，这关乎人们的生活环境，不容小觑，这也是21世纪所有人都要共同面对的问题。因此，脱硫脱硝技术一定会成为人们所重视的核心。

在保有脱硫脱硝技术现如今所拥有3种特点，即高效、低耗、方便的同时，还要进行改善。首先，应该是理论知识方面的深入研究，因为理论知识是技术发展的基础，也是前提条件。只有在完善的理论知识下，烟气脱硫脱硝技术才会更上一层楼。另外，烟气脱硫脱硝技术在设备的选择上也应该改变，在保证安全的同时还应该进行成本的减少和效果的增益，最重要的是，要以绿色发展为核心。

4 结束语

凡事都具有两面性，工业的发展、能源的开发固然能够提高人们的生活水平，但也会带来一定的危害。因此，在工业创造和发展的同时，我们应以绿色发展为核心，利用科学的方法改变与进步，为国家的建设和社会的发展作出贡献。

［1］王飞.电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究［J］.科技传播，2016，8（15）：187-188.

［2］张菁.燃气电厂烟气脱硫脱硝技术研究进展［J］.环球市场，2016，9（26）：189.

［3］贺国念.燃煤电厂的除尘、脱硫、脱硝技术研究［J］.建筑工程技术与设计，2016，6（19）：3187.

〔编辑：刘晓芳〕

X773

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.058

2095－6835（2017）14－0058－02