简析火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能方炜

简析火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能方炜

方炜

(大唐安庆生物质能发电有限公司安徽省安庆市246000)

摘要：现阶段，烟气的大量排放是造成我国环境污染的重要因素。大部分的烟气排放是由于煤炭燃烧造成的，我国高达70%的火力发电中煤炭的燃烧过程会产生大量的二氧化硫等物质，排放到空气中会引起酸雨，给环境造成巨大的危害。现阶段，我国为了缓解烟气排放对空气造成的污染，不断的对烟气脱硫脱硝技术进行研究。本文对我国脱硫脱硝技术的现状和展望进行分析，研究了基于低温条件的烟气脱硫脱硝技术应用，为我国的烟气脱硫脱硝提供一些建议。

关键词：火电厂；烟气脱硫脱硝技术；节能

引言

现如今，我国火电厂大部分使用的仍旧是传统的煤炭，因此会产生大量的二氧化硫以及氮氧化物，如何解决这一问题已经成为我国污染防治工作中的重点内容。虽然我国掌握了一定的烟气脱硫和脱硝技术，但是由于成本较高，根本无法进行大范围推广。经过长期的研究之后，脱硫脱硝一体化技术的出现为我国火电厂污染防治工作带来了新的希望。

1火电厂烟气脱硫脱硝现状

由于火电厂在运行过程中会借助煤炭资源释放的能量进行发电，然而由于煤炭在燃烧过程中会释放出硝酸、硫酸等有害物质，导致火电厂烟气，对人体新环境产生了较大的危害，且由于烟气扩散效果相对较好，因而其中包含的有害物质影响范围也相对较大，对人们健康产生了威胁[1]。虽然现阶段我国已经加大对环保工作质量的控制，也积极推广了各种环保措施，但是传统火电厂在运行过程中所采用的脱硫脱硝技术是一种逐步分硫分硝的方式，在某些层面上，这种方式有助于火电厂治理烟气，但是由于火电厂在使用该种方式脱硫脱硝时，常常会投入较高的运营成本，其涉及程序相对复杂、涉及面积较大，因而会增加火电厂管理难度、工作人员任务量与整体运营成本，且该种方式脱硫脱硝效果并不十分理想，综上可见，现阶段火电厂在进行烟气脱硫脱硝过程中还存在着明显的不足之处。

2火电厂烟气脱硫脱硝技术应用分析

2.1低温SCR技术的应用

现阶段，全球范围内的很多国家都对基于低温条件的烟气脱硫脱硝技术在火电厂中的应用进行研究，其中对低温SCR催化剂的研究内容包括低温催化剂和催化剂载体两个方面。①根据不同的载体，例如金属氧化物催化剂、金属交换分子催化剂以及碳材料等，研究烟气脱硫脱硝效果更好的低温SCR催化剂；②研究低温SCR催化剂原料的配方，通过对低温SCR催化剂的表面酸碱性进行调整，从而获取更多的酸性活性基因，增强其对还原剂的吸附能力，也可以通过在载体上配合不同的活性物质，例如M、V、Mn等金属氧化物，增加催化剂的抗二氧化硫和水蒸气活性。运用低温SCR技术进行火力发电厂中的烟气脱硫脱硝，是一项较为复杂的工程。目前，研究运用NH3的选择性还原NOx的低温SCR技术已经取得了突破性进展，但是该种烟气脱硫脱硝与其他的烟气脱硫脱硝技术相比还存在着以下问题：①还需要对低温催化剂本身的活性以及有效温度范围进行进一步的研究和探讨；②应使低温催化剂对烟气中的二氧化硫具有更低的氧化率，以防止在温度降低后，出现氨和三氧化硫形成的硫氨化合物粘附在催化剂表面的情况；③应该进一步研究低温下烟气中的水蒸气对催化剂的影响；④对基于碳材料载体的大型生产化问题进行进一步的研究。因此，在今后的研究中，应该对低温催化剂性能方面存在的不足进行进一步的研究，对低温SCR技术和设备进行进一步的完善，不断开展实验研究和工程应用，不断的提升火力发电厂中烟气脱硫脱硝的效率，降低烟气脱硫脱硝的成本。使得在火力发电厂中运用低温SCR技术进行烟气脱硫脱硝具有更好的环境效益和经济效益。

2.2活性炭技术

活性炭技术的主要原理是在整个脱硫体系当中加入一定量的氨，然后借助氧气与水蒸气的共同作用，可以同时将硝酸根离子与二氧化硫气体除去，该项技术的脱硫效率可以达到90%以上，脱硝可达50%以上。具体而言，该项技术主要是借助活性炭的吸附能力，将火电厂烟气当中的二氧化硫等有害气体吸附，同时在反应中加入适量的催化剂，从而将二氧化硫和硝酸根等转化为溶于水的硫酸与硝酸，最终将这两者完全吸附在活性炭上的过程，最终完成烟气的脱硫脱硝处理。再者，在烟气中脱离出来的部分二氧化硫还会经过二次加工，让其中的有害物质与催化剂一同发生反应，最终形成氮气。此外，在一层设备中存留在活性炭中的硫酸会受到一定的高温处理，进而将硫酸中的二氧化硫气体释放出来，确保后期阶段释放出的烟气效果更为理想，据相关数据报道，在火电厂的烟气脱硫脱硝处理中使用活性炭技术，其效率有时可达95%，这也是该项技术一直备受关注的重要原因。

2.3石灰石-石膏技术

目前火电厂在运行过程中使用石灰石-石膏脱硝技术频率相对较高，因而该项技术也是现阶段采用的主流技术，其具有操作方式简单、操作工艺成熟、操作稳定性强，以及脱硫效率高等主要优势。该项技术主要包含了石膏脱水系统，石灰石浆液制备系统，自动控制系统以及烟气系统等多个组成系统，在运用该项技术时，火电厂所产生的烟气会与石灰石浆液发生反应，此时二氧化硫会被有效吸收。与此同时，将空气加入至浆液中可以使其中亚硫酸钙发生氧化，进而生成石膏，使得火电厂中烟气脱硫效果更加理想，但是由于在使用该项技术时会产生一定的废气及废渣，当其排放与空气以及外界环境中时，容易造成环境出现其他污染，因此需要火电厂相关管理人员在深入考虑自身运行情况的基础上，合理确定是否应使用该项技术。

2.4高能辐射技术

基于我国研究人员对高能辐射技术的深入研究以及实际应用，大体上可以将该种方法分为脉冲电晕等离子法以及电子照射法两种，其中脉冲电晕等离子法主要是指借助高能电子裂解烟气中所包含的水分子、氧气等分子，使其可以产生大量氧化型粒子，进而使得二氧化硫与氮气能够有效脱离出来，现阶段认为脉冲电源等离子法还会通过氧化路径、热化学反应路径以及还原路径等三种方式对火电厂烟气进行脱硫脱硝。电子照射法主要是通过借助电子加速器将其所工作区域烟气中二氧化硫、二氧化氮等有害物质进行气化，保证当其在被强度氧化后，能够与外界中的水中氧气进行反应，进而产生以物化形式存在的硫酸消，并在与烟气中氨气进行反应的基础上，生成硝酸氨与硫酸氨，此时烟气得到了有效净化，能够直接排入于大气中。

3火电厂烟气脱硫脱硝节能措施

为了处理好烟气排放所产生的大气污染物，除了要引入脱硫脱硝技术外，还要结合火电厂的实际情况开展相应的节能减排处理，从而从根本上减少大气污染。在使用烟气脱硫脱硝技术时，为了进一步实现节能减排，达到最佳的环保效果，在实际的烟气处理过程中管理人员要控制好烟气二次污染，在完成一次烟气处理后，对剩余的污染气体进行再次处理，避免有残余的污染气体，减少污染物的排放；再者，在实际的火电厂发电生产中，管理者要结合电厂的实际情况，进行适量的节能减排，力争在完成基本生产任务的同时，尽可能的减少实际大气污染物的排放，同时结合发电厂的实际生产情况，制定出合理的节能减排方案，控制好厂区的生产排放量；最后在使用新的脱硫脱硝技术时，也要钻研相应的副产品，研究相关的技术，以此来逐渐改善火电厂的烟气排放，进而努力达到国家要求的节能环保标准。

结语

为了更好的保护人们赖以生存的家园，火电厂在运行过程中就必须基于自身情况，合理使用烟气脱硫脱硝技术，希望本文对火电厂烟气脱硫脱硝技术的详细分析可以使火电厂在搞清当前自身烟气脱硫脱硝现状的基础上，做好节能环保工作，为降低大气污染作出贡献。

参考文献:

[1]杨溢.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术综述[J].能源与节能,2017(10):109-110.

[2]吴益江.低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用[J].华东科技：学术版，2017（5）：33.

[3]赵明月.火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术[J].科技创新与应用，2014（19）.