火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)研究

張志軍

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)大氣環(huán)境污染問題日益凸顯。氮氧化物、硫氧化物等污染物會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。當(dāng)前，火電廠要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)的應(yīng)用，有效提升煤炭燃燒效率，最大限度地減少污染物排放量。本文分析了火電廠鍋爐加強(qiáng)脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)應(yīng)用的重要性，并結(jié)合技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)具體的脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：火電廠;污染物排放;脫硫脫硝;煙氣防塵技術(shù)

中圖分類號(hào)：X773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）09-0125-03

Abstract： With the rapid development of economic construction and the continuous expansion of industrial production scale， the problem of air pollution in China has become increasingly prominent. Pollutants such as nitrogen oxides and sulfur oxides will seriously damage the ecological environment， and at the same time cause serious harm to human health. At present， thermal power plants must strengthen the application of advanced desulfurization and denitrification and flue gas dust control technologies to effectively improve coal combustion efficiency and minimize pollutant emissions. This paper analyzed the importance of strengthening the application of desulfurization and denitrification and flue gas dust control technology in thermal power plant boilers， and combined technical characteristics and development status to explore specific desulfurization， denitrification and flue gas dust control technologies.

Keywords： thermal power plant;pollutant emission;desulfurization and denitrification;flue gas dust control technology

近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，進(jìn)一步加劇了煤炭資源緊張的態(tài)勢(shì)。與此同時(shí)，可持續(xù)發(fā)展理念和環(huán)境保護(hù)理念逐漸深入人心。火電廠污染物排放量較大，能源消耗較多，其需要加強(qiáng)控制，不斷改進(jìn)和優(yōu)化脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)，有效降低污染物排放量，切實(shí)提高能源利用效率。

1 火電廠鍋爐加強(qiáng)脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)應(yīng)用的重要性

隨著節(jié)能環(huán)保理念在各行各業(yè)的廣泛滲透，火電廠也加大了對(duì)脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的應(yīng)用力度，這有助于有效平衡社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。同時(shí)，為了更好地順應(yīng)節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)，火電廠要不斷改進(jìn)并完善脫硫脫硝和煙氣除塵技術(shù)，提高燃煤利用率，有效降低生產(chǎn)成本，同時(shí)保障企業(yè)員工及附近居民的身體健康[1]。隨著大氣環(huán)境質(zhì)量重視度的不斷提高和相應(yīng)污染治理措施的出臺(tái)，火電廠要積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

2 火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

目前，不少火電廠對(duì)脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)應(yīng)用重要性的認(rèn)識(shí)不斷提高，在實(shí)際生產(chǎn)過程中也加大了應(yīng)用力度。這種技術(shù)的應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，應(yīng)用過程采用自動(dòng)化控制，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，能夠有效減少鍋爐工作人員的數(shù)量。其間要對(duì)酸堿值和溫度等相關(guān)要素進(jìn)行檢測(cè)，保障技術(shù)應(yīng)用的有效性和科學(xué)性。另外，脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)能夠減少火電廠的成本支出及人力資源消耗，充分體現(xiàn)應(yīng)用成效。最后，此技術(shù)對(duì)火電廠鍋爐具有較好的適應(yīng)性，應(yīng)用過程不會(huì)對(duì)燃燒裝置造成負(fù)面影響，同時(shí)能夠有效防止對(duì)環(huán)境造成二次污染。

2.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，為了進(jìn)一步提高環(huán)境保護(hù)力度，有效處理自身排放的大量污染物，火電廠加大了脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用力度。現(xiàn)階段，脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)憑借自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在火電廠中得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展，煤炭能源需求量持續(xù)增長(zhǎng)，火電廠的總體煤炭消耗量不降反增，這不僅與現(xiàn)階段節(jié)能減排等可持續(xù)發(fā)展要求相違背，也加大了污染物排放量，使環(huán)境污染問題更加嚴(yán)峻，甚至導(dǎo)致酸雨。因此，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)脫硫方式及除塵設(shè)備等進(jìn)行持續(xù)改造和優(yōu)化，進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用策略的科學(xué)性和有效性。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)力度的加大，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，很多火電廠積極應(yīng)用脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)，對(duì)大氣污染進(jìn)行有效治理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用已初具規(guī)模，部分區(qū)域的大氣質(zhì)量已逐漸改善。脫硫脫硝時(shí)，火電廠通常采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，加強(qiáng)對(duì)鍋爐煤炭燃燒量的控制，因吸收塔存在不同的形式，實(shí)際應(yīng)用成效有所不同。目前采用的吸收塔主要有液柱塔、填料塔、鼓泡塔及噴淋塔，其中，液柱塔具有較好的應(yīng)用成效。

選擇性催化還原技術(shù)（SCR）在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出良好的脫硫、脫硝和除塵效果，能夠?qū)ξ廴疚锱欧胚M(jìn)行有效控制，也成為火電廠脫硫脫硝的重要技術(shù)之一。實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，鍋爐技術(shù)人員要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，完成基本操作，有效滿足脫硫脫硝要求。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)仍處于探索階段，因此需要借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，有效結(jié)合我國(guó)科研成果，進(jìn)一步促進(jìn)脫硫脫硝及煙氣防塵技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。SCR煙氣脫硝工藝的流程如圖1所示。

3 火電廠鍋爐脫硫脫硝技術(shù)分析

在鍋爐運(yùn)行過程中，火電廠應(yīng)用脫硫脫硝技術(shù)，能夠有效去除煤炭中的氮元素及硫元素，同時(shí)防止煤炭燃燒期間硫氧化物及氮氧化物的生成，最大限度地緩解環(huán)境污染問題[2]。近年來，人們不斷加大技術(shù)研究力度，極大地推動(dòng)了脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展。目前，較為常用的脫硫脫硝技術(shù)主要有三種。

3.1 濕法脫硫技術(shù)

濕法脫硫技術(shù)主要采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，基于硫氧化物的化學(xué)反應(yīng)原理，營(yíng)造其與石灰石反應(yīng)的條件，吸收排出氣體中的二氧化硫，促進(jìn)石膏液的生成，從而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝。

3.2 臭氧氧化結(jié)合化學(xué)吸收技術(shù)

臭氧氧化結(jié)合化學(xué)吸收技術(shù)通過臭氧將氮氧化物氧化，再將產(chǎn)物送至洗滌塔內(nèi)進(jìn)行洗滌，使污染物溶于水，從而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝。在實(shí)際應(yīng)用中，洗滌裝置被安裝在鍋爐尾部，鍋爐內(nèi)煤炭燃燒過程產(chǎn)生的污染物會(huì)直接輸送至洗滌塔，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的脫硫脫硝效果，脫硫效率可達(dá)100%，脫硝效率超過85%，相較之下，脫硫效果高于脫硝效果。

3.3 干法及半干法脫硫脫硝技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，干法及半干法脫硫脫硝技術(shù)得到長(zhǎng)足的進(jìn)步，其不僅包括電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)、近脈沖電暈同步脫硫脫硝技術(shù)，還包括流光放電等離子體法、活性焦吸附法、電催化氧化法等新型工藝。雖然上述技術(shù)的基本原理一致，但所采用的催化介質(zhì)各不相同，使得處理方式不斷拓展，應(yīng)用前景更加廣闊。電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)是一種干法脫硫脫硝工藝，不產(chǎn)生廢水廢渣，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，過程易于控制。干法脫硫脫硝工藝流程如圖2所示。

4 火電廠鍋爐煙氣除塵技術(shù)分析

煤炭是火電廠鍋爐運(yùn)行的主要燃料，鍋爐燃料輸送、篩選和粉碎等處理過程會(huì)出現(xiàn)大量煙塵，容易對(duì)相關(guān)工作人員和周邊居民的身體健康造成不利影響。因此，火電廠要加強(qiáng)對(duì)煙氣除塵技術(shù)的應(yīng)用，有效減少鍋爐運(yùn)行過程的有害物質(zhì)排放量，消除具有較強(qiáng)污染性的煙塵[3]。現(xiàn)階段，煙氣除塵技術(shù)能夠?qū)焿m中的各種成分有效分離，并對(duì)其進(jìn)行回收處理。目前采用的煙氣除塵技術(shù)主要有袋式除塵技術(shù)和靜電除塵技術(shù)等。在實(shí)際應(yīng)用中，火電廠應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際情況及需求，合理選擇煙氣除塵技術(shù)。

4.1 袋式除塵技術(shù)

袋式除塵技術(shù)具有較高的技術(shù)含量，為了提高應(yīng)用成效，火電廠需要充分考慮設(shè)計(jì)參數(shù)、濾袋質(zhì)量等影響因素，并根據(jù)自身實(shí)際情況，制定合理的煙氣除塵方案。在實(shí)際除塵過程中，煙氣除塵方案應(yīng)加強(qiáng)與脫硫脫硝設(shè)備的配合，充分發(fā)揮袋式除塵設(shè)備的作用，有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提升環(huán)保性能。隨著研發(fā)力度的不斷加大，袋式除塵設(shè)備的功能不斷增加，采用的濾料越來越精細(xì)，從而使除塵質(zhì)量和效率有效提高。在應(yīng)用袋式除塵技術(shù)時(shí)，人們要合理選用濾料及濾袋，確保濾料質(zhì)量以及濾袋的使用性能和壽命。以往采用的濾袋需要定期更換，使得除塵成本增加，也會(huì)對(duì)除塵設(shè)備的正常運(yùn)行造成不利影響[4-5]。目前，袋式除塵技術(shù)是火電廠除塵處理的首選技術(shù)。

4.2 靜電除塵技術(shù)

靜電除塵技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，能夠快速消除煙氣中的顆粒物。靜電除塵器能夠有效處理煙氣中的顆粒，被賦予電荷的顆粒會(huì)被除塵器的正負(fù)電極吸附，從而實(shí)現(xiàn)煙塵處理目標(biāo)。靜電除塵技術(shù)的處理效率較高，但因電阻極易對(duì)其造成不利影響，使得處理效率無法保證，因此該技術(shù)逐漸被淘汰。

5 結(jié)語(yǔ)

煤炭作為我國(guó)主要能源之一，是火電廠的主要燃料，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，煤炭燃燒會(huì)帶來極大的污染問題，其產(chǎn)生的大量污染物會(huì)破壞大氣環(huán)境，給人們的身體健康帶來嚴(yán)重威脅。因此，火電廠要加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃燒環(huán)節(jié)的重視，合理選擇脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)，最大限度地減少有害物質(zhì)的排放量，提高煤炭燃燒效率，降低運(yùn)行成本，使經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益實(shí)現(xiàn)共同提升。

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