探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

连海燕 贾文轩

青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司 青海西宁 811600

目前国内能源结构仍以煤炭为主，大气污染非常的严重，尤其是酸雨和粉尘危害相对较大。在生态文明建设的时代背景下，我们应当加强锅炉脱硫以及除尘技术创新与改造，对燃煤烟尘以及二氧化硫等污染物的排放进行严格控制。

1 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术应用优势分析

就电厂锅炉而言，应用烟气除尘技术与脱硫脱硝技术的好处通常有下面三个。第一，这两项技术的流程都比较简单，而且方便运用，不需要很多的物力财力。我国把这两项技术运用在电厂中的过程中，因为操作工序便捷，已经可以全部自动化操作了。而电厂锅炉的工作人员只需要负责操作温度与酸碱度等关键参数的控制工作就可以。第二，烟气除尘技术和脱硫脱硝技术在进行应用的时候所需成本不多。这是由于在应用这两项技术的时候其流程比较简单，不需要太多的资金与人员。所以，极易做到成本控制。最后，这两种技术的应用区域较多，可以应用在很多种类的电厂锅炉中，而且在进行应用的过程中不会对锅炉装置造成污染，较为环保[1]。

2 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的技术特点和现状

2.1 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的意义和技术特点

脱硫脱硝及烟气除尘技术在火电厂的应用使得这种现象得到了改善，不仅大幅度降低了污染物的排放量，还提高了煤炭资源的利用率，在一定程度上降低了电力的成本。脱硫脱硝及烟气除尘技术具有许多很好的技术优势，首先这种技术工艺并不复杂不需要很多的人力即可进行操作。其次这种技术因为极大地节省了人力成本，所需要的电力成本也并不是太多，所以这种技术的另一个优点便是运行成本非常低。最后这种技术具有相当强的适应性，不论是什么型号规模的电厂锅炉都能够非常好地使用这项技术，而且不会产生二次污染，可以确保发电过程中产生的污染物的排放量达到最低[2]。

2.2 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状

随着社会的不断发展,国家对于环境的保护也越来越严格，“绿水青山”也成为了当代人们的追求。在这种背景之下，治理火电厂在发电过程中产生的大量的大气污染物已经迫在眉睫，脱硫脱硝及烟气除尘技术广泛应用于火电厂的发电过程之中，为降低污染物的排放量做出了巨大的贡献。可是我国的脱硫脱硝及烟气除尘技术与国外的先进技术还存在一定的差距，所以火电厂企业应该结合自身的实际情况积极对此技术进行创新和改进，使这项技术可以更好地为企业的节能减排工作做出更大的贡献，提升企业在市场中的竞争力[3]。

3 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析

3.1 脱硫脱硝技术

（1）湿法脱硫脱硝技术。湿法脱硫脱硝技术是目前火电厂进行原煤的脱硫脱硝处理中最常采用的技术。常见的方式主要有两种。其一是利用吸收剂对发电过程中产生的各种大气污染物进行吸收，以此来达到脱硫脱硝的目的。另一种是传统的石灰石--石膏湿法技术，这种技术的脱硫脱硝的效果非常好，甚至达到了90%以上的脱除率。此外通过这种方法得到的副产物也能通过回收进行再次利用，避免了脱硫脱硝后的副产物对环境进行二次污染或者副产物难处理的问题产生[4]。

（2）干法脱硫脱硝技术。干法脱硫脱硝技术的使用必须在干燥的环境之中，这项技术通过吸收剂对锅炉发电过程中产生的废气中的硫和硝进行吸收和反应，以此达到脱硫脱硝的目的。因为在这个过程中不会产生水蒸气、硫蒸气等对机器设备有害的腐蚀气体，所以采用这种方式可以在一定程度上保护机器设备。这种技术随着科学技术的发展也在不断地完善，目前出现了许多新的处理方式。比如采用电子束对烟气进行辐照，或借助高能电子对硫元素和氮元素产生的各种化合物进行分解以此脱硫脱硝的方法。这些新的技术和方法丰富了干法脱硫脱硝技术，提高了脱硫脱硝的效率和脱除率，使干法脱硫脱硝技术可以更好地促进火电厂的发展[5]。

（3）半干法脱硫脱硝技术。半干法脱硫脱硝技术也是目前常用的脱硫脱硝技术之一，该技术是在固体、液体、气体中对烟气的湿热蒸发反应来达到脱硫脱硝的目的。这种技术有两种方式可以实现脱硫脱硝。第一是在电厂锅炉内部通过增湿和添加活化反应剂来和烟气中的含有硫元素和氮元素的化合物进行反应和吸收。第二是将吸收剂进行液雾化处理，使其可以更快更充分地与烟气反应，以此提高硫和硝的脱除率。这种技术具有辽阔的发展空间，所以企业应该积极地对其进行改良和完善[6]。

3.2 烟气除尘技术

对煤炭燃烧过程产生的各种固体小颗粒和烟尘进行处理的过程就是烟气除尘技术的原理。现在火电厂普遍使用的烟气除尘技术只有两种：静电除尘和袋式除尘。这两种技术中静电除尘的除尘效率更高，本文主要分析静电除尘技术。静电除尘技术是将烟尘先通过强电场，使粉尘颗粒带上电子，使其在通过除尘电板时被通电的电板吸附下来，这样便可以将粉尘处理干净。静电除尘技术的除尘效率很高，也具有很大的发展和应用前景[7]。

3.3 活性炭法

该种方法主要是利用活性炭的活性，将二氧化硫吸附在活性炭的表面，使其与氧气、水蒸气等反应，形成硫酸被吸附。活性炭脱硫法应用过程中，根据活性炭状态差异，可将其分成移动床、流动床以及固定床三种类型的活性炭脱硫方法。对于固定床活性炭法而言，用于每月失活、失活相对较慢的催化剂，或者温度控制限制反应器尺寸的固定场所。基于固定床活性炭法的应用进行脱硫除尘时，因气体可以直接经床层不需要反混，其转化率可达 99%。对于流化床活性炭法而言，其脱硫时主要适用于那些颗粒相对较小，而且不容易碎裂、失活较快的催化剂，在一些大设备中可以大规模应用[8]。

3.4 催化氧化法

对于催化氧化法而言，其主要以氧化铝为载体，采用氧化铀以及硫酸钾或者五氧化二钒等催化剂。该种方法应用时需在高温条件下完成脱硫工序，所以后期处理时投入的费用可能相对较大。然而，该技术工艺具有较强的稳定性，应用已经比较成熟，尤其在处理高浓度烟气时效果非常显著，比如，日本推出的一种催化氧化法锅炉烟气脱硫技术方法，可以将锅炉烟气内的二氧化硫明显减少，可达90%。对于新的催化氧化法而言，其脱硫技术工艺应用范围非常广泛，而且燃煤锅炉脱硫除尘技术也适用于硫磺回收时的尾气脱硫处理。从建设费用来看，该技术工艺投入相对较低，而且能够省去大型循环泵，具有简单的吸收塔结构。对于该种脱硫方法而言，因无需吸收剂，所以不会产生废弃物或者废水等。对于后期操作以及运维管理而言，非常方便，而且工艺器件用量相对较少。此种方法应用时，催化剂的市场价格相对比较便宜，而且稀硫酸副产品不仅可以用于中和剂，而且还能够对其浓缩制成其他诸如浓硫酸、建材石膏等，以便于二次使用。

4 未来脱硝技术的发展

脱硝技术主要通过两个方式，一是低氮燃烧技术；另一个是SCR烟气脱硝技术。两种技术均可使燃烧更充分，达到充分脱硝效果。目前，火电厂炉内烟气脱硝技术常采用以下三种方式，一是把还原剂放进烟气内，利用化学反应产生氮气与水，温度会达到350℃左右，脱硝率最高可达90%左右；二是SNCR烟气脱硝技术，该技术的反应器为炉膛，当炉膛温度达到850～1100℃，脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NOx发生SNCR化学反应，生成N2，该技术的脱硝效率不高，大约在20%～50%，同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响；三是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，但是由于系统技术的复杂性，实际应用较少[9]。

5 结语

综上所述，人们和社会对于生态环境的要求都越来越高，为了满足人们的需求以及企业更好更平稳地发展，火电厂有必要对发电过程中产生的各种大气污染物进行治理，电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性便由此凸显出来，火电厂应该更加重视这项技术的应用，更积极地进行节能减排工作，提升企业在市场中的竞争力。