火電行業(yè)怎樣治理PM2.5

蔣 森

（中國天辰工程有限公司黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150076）

概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，人們對自己賴以生存的環(huán)境重視程度越來越高，近幾年頻繁發(fā)生的霧霾事件給人們的生活和身體健康造成了極大的困擾，火電行業(yè)是產(chǎn)生超細顆粒物（PM2.5）的重要領(lǐng)域之一，并且在燃煤燃燒過程中產(chǎn)生的PM2.5中還攜帶有砷、鉛、鉻等重金屬以及各種有機污染物，因此危害極大，為加快空氣中顆粒物尤其是PM2.5的治理，我國及時修訂了《環(huán)境質(zhì)量控制標準》和新的《火電廠大氣污染物排放標準》，對于PM2.5排放大戶火電行業(yè)和為其提供環(huán)保服務(wù)的環(huán)保企業(yè)來說就有了更明確的要求。火電行業(yè)產(chǎn)生的PM2.5主要來自兩個方面，第一是煙氣中的粉塵，第二是燃燒產(chǎn)生的氮氧化物和二氧化硫在大氣中發(fā)生均相和非均相氧化反應(yīng)生成等形成的水溶性氣溶膠，因此要治理火電行業(yè)PM2.5，就要從兩個方面入手。

1 火電廠除塵技術(shù)

1.1 靜電除塵器去除PM2.5

目前，多數(shù)火電廠均采用了較為先進的除塵工藝，能夠除去煙氣中大部分的大顆粒物，但對于像PM2.5這樣的超細顆粒物的去除效果并不理想。例如，當(dāng)前我國火電廠最常用的靜電除塵器對于煙塵中顆粒物的去除率可達99%以上，但去除的大多數(shù)都是粗顆粒物，而對PM10和PM2.5的去除效率不高，經(jīng)實驗證明，PM10和PM2.5在除塵之前在總灰分中的含量分別為40%和2.5%左右，而除塵后由于大顆粒物被去除使得灰分中PM10和PM2.5的比例分別高達93%和36%左右，無法達到相關(guān)標準的要求，因此在歐美等發(fā)達國家為增強靜電除塵器對PM2.5的捕集效果采用了濕式靜電除塵器、移動電極靜電除塵器、高頻電源電除塵器等，這些先進靜電除塵器可對PM2.5的去除效率達到95%以上，并且運行成本較低，維護簡單。

1.2 袋式除塵器去除PM2.5

布袋式除塵器具有比靜電除塵器更高的除塵效率，在我國一些300MW以上的機組上已經(jīng)投入運行，除塵效率可高達99%以上，其對PM10和PM2.5等細顆粒物的去除效果比傳統(tǒng)靜電除塵器要好，但是布袋式除塵器也有其局限性，在運行初期由于布袋除塵器需要首先捕集一定量的顆粒物以便形成致密的濾層，因此在此階段大量的微細顆粒物會從布袋的縫隙中散發(fā)到外界環(huán)境中，另外隨著顆粒物不斷富集在布袋內(nèi)表面上使得運行的負荷越來越大，需要及時的清灰工作。

1.3 電袋復(fù)合除塵設(shè)備去除PM2.5

鑒于傳統(tǒng)靜電除塵器和布袋式除塵器對PM2.5的去除效果都不是很理想的現(xiàn)實情況，可考慮將這兩種除塵器串聯(lián)起來組成電袋復(fù)合除塵設(shè)備，并在除塵器前設(shè)置預(yù)處理裝置，將PM2.5通過物理作用或化學(xué)作用等團聚成為粒徑較大顆粒物后再用除塵器進行去除，可大幅度提高除塵效率。

2 脫硫、脫硝技術(shù)

在火電廠燃煤燃燒過程中產(chǎn)生的SO2和NOx是造成火電行業(yè)PM2.5排放量高的另一重要原因，因此在火電廠配套科學(xué)的脫硫、脫硝等技術(shù)設(shè)施被認為是防治火電廠PM2.5的重要手段，當(dāng)前在我國煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)基本上趨于成熟和穩(wěn)定，相應(yīng)的脫硝技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。

2.1 脫硫技術(shù)

自從2003年開始，在我國的新建火電廠都要配套相應(yīng)的煙氣脫硫裝置，與此同時也開始了對已有火電廠的脫硫技術(shù)改造，當(dāng)前在我國得到較為普遍應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)、氨法脫硫技術(shù)、煙氣循環(huán)流化床工藝、海水法等等，其中石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)由于其吸收劑是石灰石，來源豐富、成本低廉、并且在吸收二氧化硫后生成石膏可回收利用，使其成為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，此法脫硫效率達到80%以上，降低了排放氣體中二氧化硫的濃度，因此使PM2.5的生成量大幅降低，達到間接去除PM2.5的目的。

2.2 脫硝技術(shù)

火電廠中氮氧化物（NOx）的排放量較大，給空氣中生成PM2.5提供了條件，因此當(dāng)前對于氮氧化物的去除逐漸得到了重視。在火電廠限制氮氧化物產(chǎn)生的技術(shù)措施主要分為兩個大類：第一是通過低氮燃燒技術(shù)，改變?nèi)紵O(shè)備的燃燒條件來降低氮氧化物的形成，具體來說是通過調(diào)節(jié)燃燒的溫度、煙氣中氧氣的濃度以及煙氣在高溫區(qū)的停留時間來抑制氮氧化物的產(chǎn)生，常見的低氮燃燒技術(shù)包括排煙再循環(huán)法以及二段燃燒法等，除此之外，也可利用選擇性催化還原技術(shù)SCR，以氨為還原劑，在催化劑的作用下將氮氧化物還原為無害的氮氣和水，但投資較大，不經(jīng)濟，因此也出現(xiàn)了不需要催化劑的選擇性非氧化還原技術(shù)SNCR用于煙氣脫硝，因此投資比SCR技術(shù)少，但是消耗的氨較多，因此在實際工作中經(jīng)常用SCR/SNCR組合的系統(tǒng)用于火電廠煙氣脫硝，以達到經(jīng)濟、高效運行的目的，其脫硝效率可達90%以上。

結(jié)語

綜上所述，霧霾天氣已經(jīng)成為當(dāng)前公眾關(guān)注和討論的熱點問題，因此對于空氣中PM2.5的檢測和治理已經(jīng)迫在眉睫，針對火電廠PM2.5的成因采取相關(guān)措施進行治理是科學(xué)治理的體現(xiàn)，實際工作中主要的治理方法包括除塵和脫硫、脫硝等技術(shù)措施，除此之外，為減少PM2.5的危害，還應(yīng)兼顧煙氣中重金屬物質(zhì)的去除，同時還要考慮治理措施的經(jīng)濟性，因此如何發(fā)展一種既經(jīng)濟又高效的PM2.5治理措施是當(dāng)前環(huán)保工作者需要面臨的問題。

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