论火电厂脱硫节能降耗技术的改进措施

论火电厂脱硫节能降耗技术的改进措施

丁娜

（神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750011）

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多。火电厂是我国燃煤发电生产中的重要组成部分，为推动我国经济发展做出了重要贡献。但是，随着全球化的不断推进，可持续发展成为国民经济发展中社会大众普遍关心的热点，注重技术更新，节能降耗，实现绿色生产成为企业赢得市场先机，获得可持续发展动力的主要着力点。在讨论火电厂二氧化硫污染的现状的基础上，分析了当前我国火电厂脱硫节能降耗技术更新和更新的主要措施。

关键词：火电厂；脱硫节能；可持续发展；环境保护；技术创新

引言

氮氧化物、二氧化硫是主要的大气污染物，也是雾霾天气形成的主要原因，同样是危害人体健康的“气体杀手”，这类气体的危害性不容忽视。当前，火电厂是该类污染气体的主要排放源之一：火电厂在生产过程中会排放出大量的烟气，这些烟气中就含有大量的硫氧化物与氮氧化物。因此，在工业生产推动社会经济发展的同时，我们也不得不对其所造成的环境问题加以重视，相关单位应当通过火电厂烟气脱硫脱硝技术来降低工业生产对环境造成的影响与破坏。

1火电厂脱硫脱硝技术现状

现阶段我国主要脱硝方法主要有三种，第一种SNCR（非选择性催化还原法）；第二种SCR（选择性催化还原法）；第三种两种相结合的方法。SCR技术在脱硝方法中几乎没有二次污染，它还具有净化效率高、技术成熟特点。脱硝率可以达到80-90％，而SNCR技术，就脱硝而言是不需要使用催化剂的，它运行成本低，但它会造成二次污染，脱硝率不高，一般只有30-50％。SCR的技术原理如下：SCR反应器布置在煤炭节能器和火力发电机组的预热器之间。在装置运行后，烟气将以垂直方式直接进入反应器。在催化剂作用之后，有害的NOx将被还原成无害的水和氮。在反应过程中，需要保持温度在300-400℃之间；SNCR技术原理是当锅炉烟气温度为900-1000℃时，注入还原剂，如尿素、氨等，以有害的NOx还原成无害的水和氮。SCR和SNCR的结合是将它们的技术优势结合起来弥补它们的缺点，从而提高脱硝率。随着这两种技术的结合，过程系统变得更加复杂。因此，这种方法通常用于对脱硝率的高要求。火电厂的烟气消除技术基本上是一种消除NOx的过程，可以防止火电厂生产造成的环境污染和损害。目前，发达国家的许多外国火电厂都将脱硝技术应用于生产中。例如，美国的一些大型火力发电厂通过该技术控制了NOx，并取得了显著的成果。另一个例子是德国采用第一阶段反硝化技术，使得低碳氧化物燃烧器用于控制有毒有害气体的排放。在中国，由于一些因素的限制，脱硝技术已成为火电厂生产过程中的一个难题，如运营困难大，运营成本高等。近年来，随着在中国技术的各个方面的发展和改进，脱硝技术取得了很大的进步，从而满足了火电厂的生产需求。

2火电厂主要的脱硫节能降耗技术及其改进工艺

2.1石灰石-石膏湿法脱硫技术

湿法石灰石-石膏脱硫法是最为常用的脱硫技术，据相关统计，在我国湿法脱硫技术应用中所占比例超过90%，该工艺最大的特定在于脱硫效率高、运行费用低、运行相对安全稳定而且二次污染较少。该技术主要是将石灰石、石灰用作洗涤剂，洗涤吸收塔中的烟气，以去除烟气中的二氧化硫，正常情况下的脱硫效率在95%以上。一般是先将除过粉尘的烟气从下而上进入吸收塔中，然后用石灰浆液或者石灰石在上部进行喷洒，使两者充分接触并发生反应，之后沉淀物会落入沉淀池中，而经过脱硫处理的烟气会进入大气中。由于这种方法会生成亚硫酸钙的沉淀物，而这种物质很难被再次吸收利用，因此，一般会使用强制氧化的方法促使亚硫酸钙生成石膏，进而被再次利用。该工艺发展比较成熟，使用范围较广，脱硫效率非常之高，因此，在全世界的火电厂中都得到广泛应用，但是该工艺需要烟气换热系统、脱硫系统和石膏脱水系统等多个系统，占地面积较大，前期投入资金较多，其脱硫工序中所用的主要化学表达式如下：

2.2海水脱硫技术

在众多火电厂烟气脱硫脱硝技术中，海水脱硫技术占据重要位置，具有十分明显的应用优势。海水脱硫技术主要是利用海水中存在的碱成分，通过海水中的碱度来脱离烟气中的二氧化硫成分，以此降低烟气中的二氧化硫浓度，起到保护环境的处理目的。现阶段，海水脱硫技术涉及五大处理系统，分别为海水供应系统、二氧化硫恢复系统以及水质恢复系统、烟气系统。在实际应用中，海水脱硫技术不需要使用相应化学燃料，因此较为清洁环保；并且在处理过程中主要是借助海水资源，因此前期投资成本低，经济效益明显。但也正因为在应用过程中需要应用一定量的海水，因此火电厂在选址建设时，要尽可能使其周围存在海水资源，这样才能确保该技术的现实应用。总的来说，海水脱硫技术清洁环保，不会造成对环境的二次破坏，同时应用成本较低，是一项较为理想的火电厂烟气脱硫脱硝技术。

2.3电子束照射法

电子束照射法是利用高能等离子束通过照射反应，使火电厂污染物中的SO2、NOx等气体氧化为HNO3和H2SO4，接着添加NH3，使这两种物质反应生成NH4NO3和（NH4）2SO4。该技术的脱硫率和脱硝率分别可达到90%和80%，且反应生成的物质对环境不产生二次污染，是一种极具发展前景的环保技术。

2.4活性焦炭技术

活性焦炭技术是目前我国火电厂脱硫脱硝作业中应用较为广泛的一项先进技术。该技术主要是利用活性焦炭的吸附能力，将二氧化硫气体从烟气中吸附出来，在一定程度上实现硝、硫气体的脱离，以此达到净化气体、保护环境的目的。此外，活性焦炭技术在应用过程中还会引入相应的催化剂，使得硫、硝等有害物质在催化剂的作用下合理转化为硝酸、硫酸，转化而成的硝酸以及硫酸会附着于活性焦炭，再经过相关分离设备使其分离出来。为进一步降低二氧化硫等有害气体对环境以及人体的影响，还需要将分理出的硝酸、硫酸等有害物质通过专业脱硫、脱硝设备进行再次加工处理，加工处理后会获得以下结果：a.二氧化硫等有害物体在经过二次处理后会转化为氮气，危害性较小；b.在第一次设备中、附着了硫酸的活性焦炭会在350°C高温下进行二次处理，以此提升烟气净化效果。总而言之，活性焦炭吸附技的烟气净化效果十分理想，因此在工厂烟气净化作业中应用十分广泛。

3当前我国火电厂脱硫工艺中主要考虑的问题

20世纪70年代，从国外引进烟气脱硫设备，到目前为止，脱硫工序尚需进一步推广和改进。首先，火电厂要考虑的是脱硫的成本以及产品的出路。当前火电厂的建厂成本和运营成本较高，而烟气脱硫的装置则进一步提高了成本，同时，当前我国脱硫工序应用最多的是石灰石-石膏脱硫法和旋转喷雾法，以及一些简单的国内脱硫除尘技术，因此要考虑产品出路的问题。其次，烟气脱硫技术主要是从国外引进开始发展的，在其本地化的过程要进一步推动烟气的脱硫效率就要对技术进行改进和发展，当前使用的石灰石-石膏脱硫法可以对国外引进的脱硫装置进行本地化处理，进一步建设装置的投资成本，降低脱硫和能耗成本。

结束语

总之，在经济快速发展和全球化飞快推进的今天，我国的经济发展、国家建设需要更多的能源，电力的消耗增多也是难以避免的。而经济的发展也带来了环境的压力，如何保持经济增长和环境保护的同步发展是当前火电厂需要考虑的首要问题之一，其中，技术的改进、科技的发展是降低火电厂硫化物污染的重要途径，而企业在改进技术的过程中要综合考虑脱硫效率和能源消耗，尽量降低成本，提高脱硫效率，实现经济效益和社会效益的双赢。

参考文献：

[1]谢谷杰.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略[J].环球市场，2018（25）：363.

[2]戴迎根.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略[J].山东工业技术，2018（10）：168.

[3]翟慎波.浅析火电厂脱硫节能降耗技术[J].大科技，2018（9）：95.