燃煤電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝技術與展望

初靜平 劉沖

摘要：煤炭資源的廣泛應用，危害自然生態(tài)環(huán)境，影響到經(jīng)濟發(fā)展，需要積極采用科學合理的加工處理技術，充分有效處理鍋爐產(chǎn)生的煙氣，提升燃煤電廠的生產(chǎn)效率。本文主要是從燃煤電廠鍋爐煙氣排放的危害入手，針對燃煤電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝技術的相關情況進行全面細致的分析和介紹，并提出了一些未來的技術展望，為充分發(fā)揮該項技術的優(yōu)勢和作用提供參考和借鑒。

關鍵詞：燃煤電廠；鍋爐；煙氣；脫硫脫硝技術；展望

1.前言

煤炭是社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要資源，會直接影響到人們的生產(chǎn)生活實際，能夠有效推進人類歷史發(fā)展。燃煤電廠實際發(fā)展建設過程中，化石燃料的應用程度較高，需要注意到，這些燃料的燃燒，將會產(chǎn)生較多的二氧化硫和氮氧化物，從而出現(xiàn)較多的酸雨和光化學煙霧，給人們的生存環(huán)境造成不良影響，同時造成較大的經(jīng)濟損失，無法充分有效推進燃煤電廠的經(jīng)濟效益不斷提升。

2.燃煤電廠鍋爐煙氣排放的危害

燃煤過程中，鍋爐所排放的煙氣主要是在集中在了二氧化硫和氮氧化物這兩個方面，這些污染物是導致酸雨和光化學污染的主要源頭，極大程度的危害到了自然環(huán)境的發(fā)展。積極開展節(jié)能減排工作，是當前社會發(fā)展過程中重要的工作內(nèi)容，對于社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有積極意義和作用[1]。在節(jié)能減排工作的作用下，近些年來的二氧化硫排放量逐漸下降，當前對于氨氮和氮氧化物排放量的要求較高，需要減排10%。煤炭資源一直都是我國的重要燃料的，對于工業(yè)生產(chǎn)、人們生活具有十分重要的推進作用，尤其是在燃煤電廠和鍋爐之中，電力資源多是來自于煤炭的燃燒，對此，需要積極采用科學有效的脫硫脫硝技術，針對煤炭燃燒過程中的氮含量和硫含量排放情況進行切實控制，提升空氣質(zhì)量，增強煤炭燃燒的效率。

3.燃煤電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝技術的相關情況分析

3.1脫硫技術

脫硫技術在有效處理處理燃煤電廠鍋爐煙氣的過程中，主要是劃分為了燃燒前、燃燒中以及燃燒后這三個階段。首先，煤炭燃燒之前，采用的脫硫方式是物理性脫硫，這種方式在實際應用的過程中，重點是處理煤炭中的礦物硫成分，充分發(fā)揮其帶磁特性，將煤炭中所包含的硫元素進行充分有效的控制。其次，在煤炭燃燒中途，開展相應的脫硫工作，主要是采用了化學反應，被稱為“爐內(nèi)脫硫”法。燃煤電廠鍋爐實際運行過程中，燃燒處在了高溫的燃燒環(huán)境之中，積極采用相應的固硫劑層粉，比如說碳酸類化合物，其能和煤炭燃燒過程中的含硫化合物產(chǎn)生一定的反應，這樣將會產(chǎn)生固體硫酸鹽，從而伴隨著爐內(nèi)的殘渣排出，實現(xiàn)脫硫的良好目的。再者，在煤炭燃燒之后的脫硫工作，主要是采用了FGD方式，是有效控制二氧化硫直接排放到空氣中的最后防線，其中主要是采用了干法脫硫、半干法以及濕法這些方式。濕法脫硫技術的應用，主要是選取了強堿性溶液，將其作為二氧化硫的吸收皿，再配上相應的石膏（其中包含了碳酸鈣），有效吸收二氧化硫，當前燃煤電廠多是采用這種方式，大量吸收二氧化硫，能夠廣泛適用于低硫煤、中硫煤和高硫煤。半干法脫硫方式的應用，能夠充分采用堿性粉末，生成相應的固態(tài)干粉，其在實際應用的過程中，采用的設備較為簡單，在維護方面較為容易，因而應用程度較高。

3.2脫硝技術

脫硝技術，是燃煤電廠中鍋爐煙氣處理過程中的重要內(nèi)容，其能夠有效減低燃燒過程中的氮氧化物，，為充分提升燃煤效率，減少污染物的產(chǎn)生提供良好的前提條件。充分有效的控制氮氧化物，需要將燃煤電廠鍋爐內(nèi)部的氧氣密度進行有效控制，將煤氣在高溫環(huán)境中的存留時間控制在合理范圍內(nèi)。在實際處理氮氧化物的過程中，積極采用噴射粉末吸附和溶液內(nèi)反應以及催化還原等方面方式，將能夠起到良好的效果。吸附粉末的應用，能夠良好應對鍋爐內(nèi)部的氮氧化物，通過選擇一些吸附性良好的活性炭，能夠有效發(fā)揮作用。在溶液內(nèi)反應的過程中，選擇二氧化硫相類似的溶液，通常會使用強堿性溶液，其更好的適合脫硝工作的需求。而在燃煤電廠鍋爐內(nèi)部，煙氣的產(chǎn)生中包含較多元素的化合價，采用催化原劑，能良好處理氮氧化物，使其能夠變?yōu)榈獨猓鋵諝鉀]有危害。除了這些脫硝技術，采用電子束的處理方式，能夠起到良好的效果，其主要是充分采用了電子束光，針對氮氧化物氣體進行充分照射，相應的將能得到具有強氧化性的OH基和氧原子等方面，從而和氮氧化物發(fā)生一定的氧化反應，進而生成硝酸，然后得到硝酸鹽，形成無污染的最終合成物。

4.煙氣脫硫脫硝技術的應用

選擇性催化還原技術，在燃煤電廠鍋爐的煙氣處理過程中發(fā)揮著十分重要的作用，其能夠有效應對煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，充分有效的推進燃煤工作的順利開展，提升良好的燃煤效率。選擇性催化還原技術，在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用程度較高，尤其是日本和西歐方面，其不會出現(xiàn)二次污染，且沒有副產(chǎn)物，采用簡單的裝置結(jié)構，具有較高的脫硫脫硝效率，通常情況下，脫硫脫硝的總體效果能夠達到90%以上，在實際應用的過程中，具有較為可靠、穩(wěn)定的優(yōu)勢，便于積極開展相應的后期維護工作。

催化劑的作用和氧氣存在的前提條件下，選擇性催化還原技術，主要是指其NH3和NOX能夠產(chǎn)生還原脫除反應，從而生成水和氮氣，其中的各項元素不會和煙氣內(nèi)部的氧出現(xiàn)氧化反應，這樣將能夠有效實現(xiàn)良好的脫硫脫硝目的。如果沒有良好的催化劑作用，氧化反應的發(fā)生只能夠在較窄的溫度范圍內(nèi)進行，通常是在980攝氏度左右，而在充分應用催化劑的時候，在300～400攝氏度范圍內(nèi)都能夠開展相應的氧化反應，這種溫度和鍋爐省煤器、空氣預熱器之間的煙氣溫度保持著良好的相似效果。

選擇性催化還原技術系統(tǒng)在實際運行的過程中，包含了催化反應器、煙氣旁路系統(tǒng)、制備系統(tǒng)、氨氣注入系統(tǒng)以及氨的儲存內(nèi)容。該系統(tǒng)內(nèi)部催化反應器的布置工作，在現(xiàn)階段主要是將其設置在空預器和省煤器之間的高溫煙道之中，在這個部位，鍋爐煙氣溫度將能達到反應的最佳溫度。通過這種方式的應用，能夠有效推進煙道的順利運行，推進煙氣脫硫脫硝工作的有效開展。燃煤電廠鍋爐省煤器出口，將煙氣平均劃分為了兩個方面，每路煙氣都將會直接進入到一個垂直布置的選擇性催化還原技術反應器之中。每臺鍋爐設備之中都需要配備兩個反應器，將煙氣進行充分過濾之后，使其有效經(jīng)過均流器的控制，再進入到相應的催化劑層中。需要注意的是，煙氣在實際進入到催化劑層之前，需要將煙氣進行相應的前提處理，即將煙氣注入到氨氣系統(tǒng)之中，充分混合煙氣和氨氣，積極開展相應的催化劑反應工作，將其中的NOX進行有效脫除。經(jīng)過這一環(huán)節(jié)的煙氣，將能夠直接通過相應的空預器、電除塵器和引風機、脫硫裝置，從而進入到煙囪之中，實現(xiàn)無害排放。

5.煙氣脫硫脫硝技術的發(fā)展

燃煤電廠實際生產(chǎn)加工工作進行過程中，有效處理好鍋爐內(nèi)部的煙氣，對其進行脫硫脫硝處理，需要充分發(fā)揮相關技術優(yōu)勢。電子束照射技術，在現(xiàn)階段煙氣處理過程中發(fā)揮積極作用，但是其對相關設備和技術要求較高，需要對其進行全面細致的分析和研究，積極尋找科學的優(yōu)化和和改進的方式，同時充分發(fā)揮濕法和干法的優(yōu)勢，將能夠更好提升煙氣脫硫脫硝技術的綜合效果[2]。

6.結(jié)束語

煙氣脫硫脫硝技術，在當前燃煤電廠的運行發(fā)展過程中占據(jù)著十分重要的地位，能夠有效推進煙氣處理工作效率不斷提升，發(fā)揮煤炭燃燒的總體優(yōu)勢。充分細致的研究煙氣脫硫脫硝技術，將能夠為未來充分推進燃煤電廠鍋爐的高效、穩(wěn)定運行，促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

[1]孫建軍.燃煤工業(yè)鍋爐煙氣濕法脫硫脫硝技術研究[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品，2015（4）：12-13.

[2]張欽波，毛善勝.試論火電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制技術[J].建筑工程技術與設計，2016（7）：89-90.

作者簡介：初靜平（1989-3），女，山東省煙臺市人，現(xiàn)就職于棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司田陳煤礦，研究方向：煙氣脫硫脫硝。