火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析

火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析

刘昊

（国家能源集团天津大港发电厂天津市300272）

摘要：随着城市化进程不断深入，各行业蓬勃发展，用电量不断地增加。在此基础上，我国工业化得到了迅猛的发展。虽然工业化的发展，在一定程度上促进了社会经济的繁荣，但是也导致我国环境污染受到了严重破坏。因此，现阶段，人们逐渐加强对生态环境和空气质量的重视。为了满足人们的生活需求，工业化电厂企业逐渐开始重视脱硫脱硝和烟气除尘技术。本文通过对电厂锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术的特点、技术等分析，对于促进电厂过滤的可持续发展具有重要的意义。

关键词：火力电厂；锅炉脱硫脱硝；烟气除尘；技术分析

引言

我国既是煤炭的重要生产国，也是最大的煤炭消费国，伴随着我国工业的快速发展，污染问题愈加突出，环境污染会威胁人们的生命健康。在火电厂发电过程中，会排放出大量的NOx和SO2，火电厂发电已然成为工业污染的重要来源之一，合理应用火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术，可以减少其工业污染，对我国社会经济的可持续发展具有重要意义。

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。据统计，平均每天直接用于燃烧的煤炭量高达12t。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，截止到2014年，市场环境中的火电厂脱硫容量达到了3600万kW。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电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术特点及现状

2.1电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术特点

近年来，较多的电厂锅炉企业在发展中，均加强对脱硫脱硝及烟气除尘技术的使用。分析脱硫脱硝及烟气除尘技术的特点，能够发现其具有较多的优势。第一，脱硫脱硝及烟气除尘技术工艺简单，耗费的人工劳动力较少。我国现有的脱硫脱硝及烟气除尘技术，其工艺流程较为简单，能够实现全程自动化控制。在此基础上，需要电厂锅炉工作人员所做的工作不断减少。其只需要在脱硫脱硝及烟气除尘技术应用期间，对脱硫脱硝环境的酸碱值和温度等进行观测。第二，脱硫脱硝及烟气除尘技术的运行成本相对较低。由于该技术具有工艺简单的特点，在工作过程中其所耗费的人工劳动力较少，因此能够减少在此环节中的人工劳动力，从而节省人力资源和人力成本。第三，脱硫脱硝及烟气除尘技术适应性较强。该技术能够适用于规模不一的电厂或是锅炉，不会对燃烧装置产生不良的影响，也不会造成对环境的二次污染。

2.2脱硫脱硝技术研究现状

（1）脱硝技术研究现状。我国大多数现代火电厂，已经开始应用脱硝技术来降低锅炉烟气中硝的含量，常见的脱硝技术有：SCR烟气脱硝技术、低炭燃烧技术。此两项脱硝技术在功能上表现相似，并且功效上也有良好的表现，在应用之下可使锅炉煤炭燃烧更加充分，并增加锅炉的内部压力，实现良好的脱硝应用，但在技术架构上，两者则存在差异，即SCR烟气脱硝技术主要采用催化剂来实现脱硝，而低炭燃烧技术则依赖于先进的燃烧设备，所以两者在成本、便捷性上各有优劣，在进行实际应用时，需要重点考虑技术的经济效益以及功效水平。（2）脱硫技术研究现状。在现代火电厂当中，脱硫技术同样可以被分为两种，即石膏湿法、石灰石法，而这两种方法存在一个共同点，都需要通过吸收塔设备才能实施。在当前技术发展下，脱硫技术吸收塔出现了许多种类，常见的有填料塔、液柱塔、喷淋吸收塔、鼓泡塔四种，而不同种类、不同规格的吸收塔功能特点均不相同。1）填料塔。填料塔主要是在塔体内部结构中，填充相应的填料，之后在塔表面采用浆液进行填料，当浆液顺塔表面流下后，填料会发生脱硫作用，之后当脱硫填料与锅炉烟气接触后，即可帮助烟气进行脱硫。此方法在理论能效上具有良好的表现，但实际应用后发现，填料塔很容易出现堵塞现象，需要人工不断的监督、调整，所以此方法的应用较为繁琐。2）液柱塔。液柱塔主要工作原理在于质的传递，即将烟气与脱硫液体相互融合，此时因为烟气介质自重较轻，而液体介质较重，在融合之下液体介质会带走烟气介质，完成烟气的脱硫。此方法的优劣点十分明显，即脱硫应用简便，效率相对较高，但是在效果上，如果烟气体积过大则很难完全覆盖烟气，导致脱硫率相对较低。3）喷淋吸收塔。喷淋吸收塔是目前火电厂脱硫应用最为广泛的一项技术，其形状为垂直喇叭形，当锅炉内烟气从上方向下方移动时，喷淋即可有效的将烟气吸收，根据实际应用可见喷淋吸收塔的烟气吸收能力良好，脱硫效果也呈现出了较高的水平。另外，喷淋吸收塔存在一个位移的缺点，即吸收后的烟气在塔内部分不均匀。4）鼓泡塔。鼓泡塔主要采用石灰石进行脱硫，首先将石灰石覆盖在烟气上方，进而使得浆液与烟气相互融合，其次通过鼓泡作用与介质传递原理，实现烟气脱硫，在实际应用上此方法的脱硫效果、脱硫效率均有良好表现，但鼓泡塔使用流程相对复杂，并且容易受到多方面压力的阻碍。

3电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析

3.1干法烟气脱硫脱硝技术

在脱硫脱硝及烟气除尘技术中，干法烟气脱硫脱硝技术是电厂锅炉中的重要技术之一。通过对干法烟气脱硫脱硝技术的分析，明确应用该技术时，必须保证在比较干燥的环境下完成。通常情况下，该技术是采用粒状、粉状或是吸收剂等方式，实现对电厂锅炉废气中硫和硝的去除，最终去除后的产物会形成干粉状。在此种脱硫脱硝技术下，不会产生任何的废硫或是水汽。因此，电厂锅炉在采用该脱硫脱硝技术时，也将不会腐蚀电厂锅炉的任何装备，造成对空气或是环境的二次污染。通常情况下，采用干法烟气脱硫脱硝技术的方式，可以分为两种。第一是荷电干式喷射法。此种方法采用的物质是吸收剂，在吸收剂快速通过充电区的基础上，缩短反应的时间，完成脱硫脱硝。第二是等离子体法。此种方法主要是借助高能电子，实现对硫铵和硝铵的有效分解，降低对环境的污染。干法烟气脱硫脱硝技术在应用时，虽然具有一定的脱硝效率，但此种技术下的脱硝成本略高。

3.2半干法烟气脱硫脱硝技术

在电厂锅炉脱硫脱硝工作中，半干法烟气脱硫脱硝技术也是常见的技术之一。通过对半干法烟气脱硫脱硝技术的分析，明确该技术是在气体、固体和液体中，通过对烟气湿热蒸发的反应，结合除尘器完成脱硫脱硝和去除烟尘的工作。一般来说，半干法烟气脱硫脱硝技术与干法烟气脱硫脱硝技术类似，也可以分为两种方式。第一是炉内喷钙增湿活化法。该方法主要是在利用半干法烟气脱硫脱硝技术时，添加活化反应器，借助喷水增湿器，实现对电厂锅炉烟气中废硫和废硝的去除。同时，该方法也能够在一定程度上节约脱硫脱硝的成本。第二是旋转喷雾干燥法。该方法在应用时主要采用的物质是吸收剂，在使用吸收剂的基础上，提高烟气与吸收剂液雾化的反应能力，由此提高电厂锅炉脱硫脱硝率。所以，能够看出半干法烟气脱硫拖延技术，作为电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的关键技术之一，加强对该技术的应用是尤为必要的。

3.3湿法烟气脱硫脱硝技术

目前，电厂锅炉中最为常见的脱硫脱硝技术，就是湿法烟气脱硫脱硝技术。该技术的优势较多，应用较为广泛。通过对湿法烟气脱硫脱硝技术的分析，明确该技术在应用时，主要是利用吸收剂完成脱硫脱硝工作的。现阶段，湿法烟气脱硫脱硝技术常用的方式有两种。其一是利用吸收剂，能够从不同程度上实现对电厂锅炉中二氧化硫的吸附，从根本上实现对电厂锅炉废气的脱硫。在此种脱硫脱硝方式中，常用的吸收剂主要是含碱性较高的物质，比如废电石渣，通过对此种物质的利用，借助碱性硫酸镁方法，实现对电厂锅炉废气中二氧化硫的去除。其二是利用石灰石-石膏湿法技术，也可以提高脱硫脱硝率。在此种方式中，通过对石灰石-石膏湿的应用，实现对废硫和废硝的吸附，能够达到至少91%的脱硫率。此外，在该方式下脱硫后得到的副产品，还能够进行回收再利用，也可以提高废物利用率，避免脱硫后的废物对环境或是空气等造成二次污染。现阶段，已经有较多的电厂锅炉企业在采用湿法烟气脱硫脱硝时，采用了石灰石-石膏湿法方式。该方式也被工业领域认为是当前时代下，脱硫脱硝最为成熟和效果最好的技术。

4我国脱硫脱硝和烟气除尘技术的发展前景

我国主要以燃煤为主，煤炭作为我国的主要能源结构，给大气环境造成了严重的污染。因此，我国应该按照本国的发展实际、因地制宜采取适合大气环境的成熟技术。结合我国国情开发脱硫脱硝和除尘技术，实行脱硫脱硝的综合治理。引进先进的技术，吸收消化国产设备，将NOx、等资源进行回收利用。对小型电厂锅炉除尘的时候，可以利用单元复合多管式的除尘器，也可以利用陶瓷多管除尘器，不仅可以实现除尘目的，还可以节约资源；对中大型电厂锅炉除尘的时候应该考虑环境质量的标准，采用多级静电除尘器，也可以采用袋式除尘，以达到国家的对于烟尘排放的标准。

结语

在各行业繁荣发展的社会中，我国逐渐加强了对生态环境的重视。主要是以电厂锅炉为主的工业发展，产生的废气和有害物体极大程度上破坏了自然环境，也危害到了人们的身体健康。脱硫脱硝及烟气除尘技术具有高效、节能和环保等多种优点，被广泛应用到各类工业企业中。基于此，较多的电厂锅炉企业在发展中，都加强了对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用。针对此种现象，本文主要对干法、半干法、湿法等烟气脱硫脱硝技术进行综合性的分析。期望通过本文关于电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术内容的探究，为日后提高空气质量，提供宝贵的建议。

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