探究電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術

文_沈淼 蘇暉 孫芳婷

1.浙江德創環保科技股份有限公司杭州分公司 2.浙江海元環境科技有限公司 3.聚光科技(杭州)股份有限公司

1 分析火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術的現實意義

科學技術水平的提升，使得各行各業的發展對煤炭能源的需求量越來越大。據統計，平均每天直接用于燃燒的煤炭量高達12t。其中，火電廠對煤炭的燃耗量，在目前節能減排的發展背景下，仍呈現出遞增趨勢。這種情況下，火電廠大量排放的污染物就會對周邊的生態環境建設造成嚴重的影響，甚至會形成酸雨。雖然處于運行狀態的燃煤機組的脫硫設備安裝基本完成，但是，其脫硝以及除塵設備的應用，仍有很大的提升改造空間。因此，相關建設人員應該在明確脫硫脫硝及煙氣除塵技術應用現狀的情況下，找出優化控制的方法策略，這是實現工業發展可持續目標的重要課題內容。

2 火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術的技術特點和現狀

2.1 火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術的意義和技術特點

原煤中除了有碳元素外還有其他的各種能對大氣環境產生危害的元素，比如硫元素和氮元素等。這些元素的氧化物對大氣環境和生態環境都能造成巨大的危害。如果直接燃燒原煤不僅降低了碳元素的利用率，還將原煤中有害元素的氧化物釋放到了大氣之中，最終導致酸雨、光化學煙霧等出現。脫硫脫硝及煙氣除塵技術在火電廠的應用使得這種現象得到了改善，不僅大幅度降低了污染物的排放量，還提高了煤炭資源的利用率，在一定程度上降低了電力的成本。

脫硫脫硝及煙氣除塵技術具有許多很好的技術優勢，首先這種技術工藝并不復雜不需要很多的人力即可進行操作。其次這種技術因為極大地節省了人力成本，所需要的電力成本也并不是太多，所以這種技術的另一個優點便是運行成本非常低。最后這種技術具有相當強的適應性，不論是什么型號規模的電廠鍋爐都能夠非常好地使用這項技術，而且不會產生二次污染，可以確保發電過程中產生的污染物的排放量達到最低。

2.2 火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術的現狀

隨著社會的不斷發展,國家對于環境的保護也越來越嚴格，“綠水青山”也成為了當代人們的追求。在這種背景之下，治理火電廠在發電過程中產生的大量的大氣污染物已經迫在眉睫，脫硫脫硝及煙氣除塵技術廣泛應用于火電廠的發電過程之中，為降低污染物的排放量做出了巨大的貢獻。可是我國的脫硫脫硝及煙氣除塵技術與國外的先進技術還存在一定的差距，所以火電廠企業應該結合自身的實際情況積極對此技術進行創新和改進，使這項技術可以更好地為企業的節能減排工作做出更大的貢獻，提升企業在市場中的競爭力。

3 電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術分析

3.1 脫硫脫硝技術

（1）濕法脫硫脫硝技術

濕法脫硫脫硝技術是目前火電廠進行原煤的脫硫脫硝處理中最常采用的技術。常見的方式主要有兩種。其一是利用吸收劑對發電過程中產生的各種大氣污染物進行吸收，以此來達到脫硫脫硝的目的。另一種是傳統的石灰石--石膏濕法技術，這種技術的脫硫脫硝的效果非常好，甚至達到了90%以上的脫除率。此外通過這種方法得到的副產物也能通過回收進行再次利用，避免了脫硫脫硝后的副產物對環境進行二次污染或者副產物難處理的問題產生。

（2）干法脫硫脫硝技術

干法脫硫脫硝技術的使用必須在干燥的環境之中，這項技術通過吸收劑對鍋爐發電過程中產生的廢氣中的硫和硝進行吸收和反應，以此達到脫硫脫硝的目的。因為在這個過程中不會產生水蒸氣、硫蒸氣等對機器設備有害的腐蝕氣體，所以采用這種方式可以在一定程度上保護機器設備。這種技術隨著科學技術的發展也在不斷地完善，目前出現了許多新的處理方式。比如采用電子束對煙氣進行輻照，或借助高能電子對硫元素和氮元素產生的各種化合物進行分解以此脫硫脫硝的方法。這些新的技術和方法豐富了干法脫硫脫硝技術，提高了脫硫脫硝的效率和脫除率，使干法脫硫脫硝技術可以更好地促進火電廠的發展。

（3）半干法脫硫脫硝技術

半干法脫硫脫硝技術也是目前常用的脫硫脫硝技術之一，該技術是在固體、液體、氣體中對煙氣的濕熱蒸發反應來達到脫硫脫硝的目的。這種技術有兩種方式可以實現脫硫脫硝。第一是在電廠鍋爐內部通過增濕和添加活化反應劑來和煙氣中的含有硫元素和氮元素的化合物進行反應和吸收。第二是將吸收劑進行液霧化處理，使其可以更快更充分地與煙氣反應，以此提高硫和硝的脫除率。這種技術具有遼闊的發展空間，所以企業應該積極地對其進行改良和完善。

3.2 煙氣除塵技術

對煤炭燃燒過程產生的各種固體小顆粒和煙塵進行處理的過程就是煙氣除塵技術的原理。現在火電廠普遍使用的煙氣除塵技術只有兩種：靜電除塵和袋式除塵。這兩種技術中靜電除塵的除塵效率更高，本文主要分析靜電除塵技術。

靜電除塵技術是將煙塵先通過強電場，使粉塵顆粒帶上電子，使其在通過除塵電板時被通電的電板吸附下來，這樣便可以將粉塵處理干凈。靜電除塵技術的除塵效率很高，也具有很大的發展和應用前景。

4 各項技術的未來發展

4.1 脫硝技術的發展

脫硝技術主要通過兩個方式，一是低氮燃燒技術；另一個是SCR 煙氣脫硝技術。兩種技術均可使燃燒更充分，達到充分脫硝效果。目前，火電廠爐內煙氣脫硝技術常采用以下三種方式，一是把還原劑放進煙氣內，利用化學反應產生氮氣與水，溫度會達到350℃左右，脫硝率最高可達90%左右；二是SNCR 煙氣脫硝技術，該技術的反應器為爐膛，當爐膛溫度達到850 ～1100℃，脫硝還原劑所分解出的NH3與爐內產生的NOx 發生SNCR 化學反應，生成N2，該技術的脫硝效率不高，大約在20%～50%，同時所產生的N2O 對臭氧會造成不利影響；三是SNCR/SCR 聯合煙氣脫硝技術，該脫硝技術效率在60%～80%，是前兩種技術的綜合，但是由于系統技術的復雜性，實際應用較少。

4.2 分析脫硫技術的發展

脫硫技術采用石灰石-石膏濕法是比較普遍的，但是，火電廠脫硫技術的關鍵在于吸收塔，吸收塔的型式不同，所產生的效果也會不同。通常吸收塔分為四種：一是填料塔。填料塔利用內部固體填料，可以讓漿液從填料層表層流入其中，和爐膛內煙氣融合，實現脫硫目的，但是，在應用這種方法時，可能產生堵塞現象；二是液柱塔。通過煙氣與氣、液融合，充分傳質，完成脫硝，雖然在脫硫方面效率很大，但是，爐內無阻塞，煙氣產生的阻力會造成脫硫損失較多；三是噴淋吸收塔。噴淋吸收塔脫硫技術的應用較為廣泛，通常，爐膛煙氣自上到下運動，外形為喇叭狀，或是利用特定角度可以向下噴射，對煙氣進行充分吸收。雖然從結構上和造價上都優越于前兩種，但是煙氣分布不均勻；四是鼓泡塔。利用石灰石將煙氣壓置下面，但煙氣與漿液融合后就會產生鼓泡，起到很好的脫硫效果，效率高，煙氣流量分配均勻，缺點是阻力較大，結構較復雜。

4.3 分析除塵技術的發展

除塵技術在運行穩定性來看，電除塵效率要較高一些，電除塵技術的發展趨勢傾向于采用旋轉電極的方式，旋轉電極電場中陽極部分采用回轉的陽極板和旋轉的清灰刷。當煙塵達到反電暈厚度時，就會把灰塵徹底清除，不會產生二次煙塵，這種除塵效果好，而且在排放的濃度上也會有所降低。除此之外，對于粉塵排放標準較高的火電廠而言，還可以增設濕式靜電除塵器，由于煙氣的粉塵顆粒能夠吸附帶電負離子，就可以通過濕式靜電除塵器將積塵進行吸附，而相比于干式電除塵器而言，濕式電除塵器效率可達70%。

5 結語

人們和社會對于生態環境的要求都越來越高，為了滿足人們的需求以及企業更好更平穩地發展，火電廠有必要對發電過程中產生的各種大氣污染物進行治理，電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術的重要性便由此凸顯出來，火電廠應該更加重視這項技術的應用，更積極地進行節能減排工作，提升企業在市場中的競爭力。