燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

刘兴虎

米东区华泰热电厂发电部

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，工业的发展不但推动了国内的社会经济发展，而且为工业的生产与创造带来许多好处。由于电力行业中的燃煤电厂会产生大量的有害气体，这些有害气体不但会危害人们的呼吸系统，而且可能严重影响社会的正常运行。除此以外，还有有毒物质的气体排放在很大程度上违背了国家近年来倡导的绿色发展理念。对于国内长远的经济发展来说，也是一种损失。对此，相关部门必须要加大对燃煤电厂的治理力度，尽可能用科学合理的治理技术来降低它对环境带来的危害。

关键词：燃煤电厂；废气；脱硫脱硝

引言

近年来，在可持续发展的理念的影响下，各燃煤电厂逐步实施了烟气脱硫脱硝改进与优化，以保障其脱除率。传统的烟气脱硫脱硝工艺，由于存在技术局限，导致其二氧化硫、氮氧化物的脱除效果并不明显，严重阻碍了燃煤电厂的发展。当前，随着技术的改进，烟气脱硫脱硝一体化成为发展的主要趋势，有效降低了燃煤电厂烟气排放对大气的污染程度。

1燃煤电厂烟气特点

近年来，随着技术的快速发展，发电方式越发具有多样性，满足了人们的各种用电需求，但是，从当前形式来看，燃煤发电依旧是应用最为普遍的发电方式。在我国，燃煤发电技术经历了漫长的发展时期，其发电技术已经相对成熟，但是燃煤电厂生产中的烟气处理问题依旧没有得到有效的解决。燃煤放热过程中，烟气中含有大量的氮氧化物等，这些物质会直接造成大气质量的下降，造成了大气污染，不利于自然生态的保护。因此，在燃煤电厂的发展中，最为关键的是烟气的处理。对不同的燃煤电厂而言，其存在燃煤性质的差异，这种差异也直接造成了烟气中有害物质含量的差异，因此，各个燃煤电厂都需要根据自身的烟气特点来进行脱硫脱硝装置参数的设计。从我国当前燃煤的电厂的发展情况来看，其烟气总体排放量较大，烟气温度较高，一般都在1200℃以上，这种情况下，如果不加强对烟气的处理，当污染达到一定的程度以后，就会造成酸雨，甚至更为严重的生态威胁，因此，烟气脱硫脱硝技术改进具有现实意义。

2脱硫脱硝技术的原理分析

烟气的脱硫脱硝技术往往是化工企业较为重视的净化技术，尤其是对于一些工业产物中包含硫氧化物以及氮氧化物的企业来说非常重要。考虑到上述两类气体是当前全球空气污染的始作俑者，故监管部门必须要督促企业使用脱硫脱硝技术。近年来，国内相关部门举办了多次脱硫脱硝技术研讨会，会议就适用性较高的几种技术展开讨论，当前应用比较广泛的脱硫脱硝技术有：电子束氨法、脉冲电晕法以及活性炭纤维法。相关部门对于某地区的燃煤电厂进行调查发现，燃煤电厂内部的脱硝装置主要由氨供应系统与反应器组成，该反应器通常位于省煤器与空气预热器之间。值得一提的是，催化剂层数往往是沿用二加一模式。对于常用的脱硝还原剂来说，该类装置一般是选用液氨。与此同时，氨供应系统通常会设置在单锅炉的单侧空场，其产生的大部分氨气会使用氨气管道来进行有效输送。

3燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术

3.1炭基催化脱硫脱硝法

在炭基催化脱硫脱硝处理下，其所使用的吸附剂多为活性炭、活性纤维与活性焦，在实际的反应过程中，由于这些吸附剂材料本身的孔隙结构相对丰富，表面积相对较大，能够在反应过程中取得良好的吸附效果。当使用活性炭、活性纤维等作为吸附剂时，能够对二氧化硫等有害物质起到良好的吸附作用，进而实现良好的脱硫脱硝处理效果。炭基材料本身属于一种催化剂，其可以被作为催化剂载体参与到后期的化学反应过程中，当烟气污染物中的氧气、水蒸气等的含量达到一定的范围后，炭基材料可以充分发挥其良好的催化作用，提高吸附量。在脱硝处理的过程中，炭基材料能够将一氧化氮还原为水等，之后加入特定的氨气，能够在化学条件下进行脱硝处理。在应用炭基催化脱硫脱硝处理时，烟气污染物经由冷却系统的降温处理以后，会逐步在吸收塔内部发生向上的运动过程，此时，随着反应活动的进行，吸收塔内的活性炭会呈现出从上至下的运动过程，一旦在反应的过程中烟气污染物、活性炭逐步混合以后，烟气内的二氧化硫会逐步氧化，进而形成硫酸气溶胶，当加入氨气以后，氮氧化物受到催化剂的作用，被转化与脱除。在一定的反应温度下，活性炭会在吸收塔内被重复利用。从炭基催化脱硫脱硝的处理过程来看，其处理流程相对简单，对于反应条件没有严格的要求，基本上所有的燃煤电厂都可以应用此种处理工艺，因此，该种处理工艺的适用性较高。此外，应用该种处理方式，其反应产生的硫化物等可以实现回收与利用。但是，该种处理技术下，对于炭基材料的消耗相对较高，也就加大了脱硫脱硝的成本。在反应过程中，反应吸收塔内的反应活动在氨气的作用性，使得活性炭的粘附力进一步提升，塔内气流无法实现均匀分布，且在脱硫脱硝处理中，氮氧化物、硫化物之间也存在一定的影响。

3.2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。

3.3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。

4脱硫脱硝技术展望

脱硫脱硝技术，技术上先进，经济上合理是当前的工作重点，许多新技术应运而生，这些新工艺不仅包含化学工艺，还包含物理、生物法、比如紫外光/微波辅助湿法，生物过滤法，低温等离子体辅助SCR技术或结合脱硫吸收法等。尽管这些工艺还处在研发期，但是很多都有潜在的应用价值，同时也为该领域研究提供了新思路。脱硫脱硝技术选择各种净化方法均有其特定的适应范围和优缺点，净化特定来源的污染物应根据其浓度、流量和工业规模等因素综合考虑，不同的工况选择最适合的方法才会得到最大的经济效益。

结语

工业的快速发展与能源的高效开发固然能够改善大众的生活水平，但同时也会对环境带来一定的危害。因此在促进工业发展的同时，相关单位需要紧抓绿色发展理念，借助科学技术来进行社会进步，为国家建设做出应有的贡献。

参考文献：

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[2]欧玮，张天禹，赵帅.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究[J].科学技术创新，2018（3）：171-172.

[3]曹振龙.电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展探析[J].科技创新与应用，2014（17）：146.