火力發電廠脫硫脫硝技術應用分析

武耀輝

摘要：燃煤發電會產生大量污染物，對社會造成不良影響，目前越來越多的人開始意識到保護環境的重要性，低碳環保理念應用而生，各個火力發電廠開始加大脫硫脫硝技術的研究。本文將對脫硫脫硝技術發展現狀進行簡要分析，針對脫硫脫硝系統存在的問題，提出相應有效措施。

關鍵詞：火力發電;系統;脫硫脫硝技術;措施

引言

目前，電力需求越來越大，火力發電是眾多發電廠中的一種常見發電形式。煤炭是火力發電的主要原料，在燃燒時會散發多種大氣污染物，使人們賴以生存的環境受到污染，更使人們的身體健康受到傷害。脫硫脫硝技術可以控制二氧化硫、氮氧化物等有害物質。所以，研究脫硫脫硝技術具有積極意義，可以促進社會可持續發展。

1、火力發電廠脫硫脫硝技術發展現狀

我國能源消耗逐年增長，環境污染問題隨之而來，人們需要對此引起重視。電廠排放的SO2是主要污染物質。二氧化硫會形成污染大氣的環境，比如酸雨，嚴重影響人們正常生活。我國采用的脫硫脫硝技術主要源自于意大利、日本和美國等國家，這些技術相對成熟。我國火力發電廠通過引進成熟的技術，進行再研發，使自身企業的核心競爭力得到發展。在火力發電廠中，脫硫脫硝技術項目非常復雜，系統所需設備類型和種類十分眾多。這些設備帶動我國機電產品生產開發，形成新型產業鏈，具有積極作用。工業發展可以促進我國經濟不斷發展，工業行業中，大部分煙氣溫度達不到活性溫度，這種情況會導致還原劑和二氧化硫發生反應，產生的新物質會堵塞催化劑的孔結構。我國現階段的脫硫脫硝技術系統不夠完善，所以，發電廠有必要對此加大投資，創新相關技術，使煙氣處理效率提高。

2、脫硫脫硝系統存在的主要問題分析

2.1煤質不穩定

近些年，我國煤炭使用量日益增加，再加上火力發電企業的煤炭來源不夠穩定，導致煤炭質量參差不齊，煤炭種類十分雜亂，致使電廠的煤炭質量大不如前。煤種雜亂使之與鍋爐設計發生偏離，鍋爐燃燒條件隨之發生變化，導致鍋爐故障率提高，從而使煙氣脫硫脫硝效率降低。部分電廠受到地理位置以及環境因素的影響，脫硫脫硝系統運行狀態不穩定，含硫量往往會高于設計值。針對這種現象，相關廠家通過多臺漿液循環泵運行來解決。但即使這種設備進行24小時的運行，脫硫率仍然超標。煤炭質量差，降低了系統的除塵效率，致使有害煙氣超標、漿液含塵量超標。粉塵顆粒還有可能堵塞濾布。因為含硫量過大，超過了脫硫設備運行負荷，只能降低脫硫率。

2.2脫硫脫硝系統易堵塞

電廠能否健康運行與系統設備結垢和設備堵塞有直接關系。在脫硫系統中，經常有設備發生這些狀況。經調查得知，易使設備結垢堵塞的區域有以下幾處：其一，漿液噴淋噴嘴處以及設備噴氣孔處往往出現堵塞問題。其二，結垢問題經常發生在除霧器中。其三，塔壁結晶區結垢之后，相比其他區域更加粘，此處會產生類似泥狀的雜質，由于區域特殊性，還會產生亞硫酸鹽結晶。其四，脫硫裝置中，往往會發生GGH結垢堵塞問題。此處堵塞后會使煙氣流通速度變慢，阻力增加，導致增加風機消耗能量較大，嚴重影響鍋爐安全。據調查得知，導致堵塞現象發現的影響因素主要分為三類：第一，設備除塵效率低，煙氣含量得不到有效控制，灰分遇到水分之后，變得粘結，容易使設備堵塞。第二，除霧設備的效果不好，導致石膏混合物顆粒增多，堵塞設備。第三，脫硫脫硝系統吹灰能力欠缺。

2.3相關設備被腐蝕

我國在此方面主要使用濕法脫硫技術，通過氣液反應吸收融合二氧化硫。設備多由于硫化物和氯離子腐蝕。再生塔和閥門是石膏法脫硫系統容易被腐蝕的地方。腐蝕最嚴重的區域是吸收器，多發生于煙氣進入階段和煙氣脫離吸收器的區域。進氣區流經大量水分和硫化物，容易受到這兩種物質的腐蝕。在高溫條件下，煙氣容易生成酸霧，停留在機械管壁上，使管壁被腐蝕。吸收反應器內部，通常是由于石灰石循環漿液中的大量氯化物。從煙囪到吸收器出口這一階段，組成密度影響其腐蝕程度。煙氣中的酸霧會使除霧器被腐蝕。

3、脫硫脫硝系統優化措施分析

3.1提高石灰石品質

石灰石含鈣量以及顆粒粗細程度決定著石灰石的品質。行業標準要求含鈣量要超過85%，石灰石顆粒粗細程度影響脫硫效率，顆粒越細，脫硫效率越高。相關粉質系統的要求隨著顆粒越細，要求越高，導致經濟型越弱。所以，需要結合實際情況，找出既可以滿足穩定性又可以滿足經濟性的最優方法。

3.2采用添加劑

高分子物質是脫硫添加劑的重要原料，這種高分子物質表面活性很強，可以作為催化劑使用，不僅可以加快碳酸鈣的溶解，還可以與二氧化硫反應，生成硫化鈣，同時可以使硫酸鈣迅速氧化沉淀。在煙氣入口區域，二氧化硫濃度超標時，會使吸收塔反應池的酸堿度下降。若要加快碳酸鈣溶解速度，需要加入脫硫添加劑。不僅可以使鈣離子濃度增加，還可以使漿液pH值處于良好狀態，起到緩沖作用。氧化添加劑作用更多，可以使設備減少結垢，將漿液運行時間延長，還可以使氯離子含量降低，更可以使設備減輕腐蝕程度。除此之外，還可以提高脫硫系統的可靠性，可以減少設備維修成本。

3.3調整設備運行參數

脫硫系統的穩定性由pH值、漿液停留時間決定。這些因素直接影響設備脫硫性能，還與系統經濟型有直接關系。所以，通過調整設備運行參數，可以使脫硫系統運行狀態更加穩定，還可以緩解煤炭質量變化。外界因素的影響使石膏濕法脫硫反應pH值控制，在有效范圍內，pH值越小，越能使石灰石加速溶解。但其也有一定弊端，二氧化硫的吸收會受到不良影響，導致脫硫率降低。在合理范圍內pH值越高，越能促進二氧化硫吸收，但是會使鈣離子溶解速度變慢，不利于石膏結晶。所以，根據多方面因素的考慮，漿液pH值最好控制在5.2到5.6之間，若二氧化硫濃度提高，可以合理提高pH值。在脫硫過程中，漿液密度的控制尤為重要，若石膏漿液密度過低，會影響石膏品質，若密度過高，會抑制二氧化硫吸收，從而降低脫硫效率。所以，應對石膏密度進行嚴格控制，保證脫硫系統有效運行。脫硫裝置直接受到循環漿液量大小的影響，給漿太多時，會導致石膏石灰石含量提高，使石膏純度降低。給漿太少時，不符合規范要求。煙氣進入吸收塔后，會從上到下流動，這個過程中，煙氣會與石灰石漿液發生反應。反應程度與反應時間成正比關系。在GGH使用初期階段，吹灰依照正常程序投入，但是GGH的差壓會隨著時間的增加而變化，隨著增壓風機電流升高，脫硫系統堵塞，使電耗量增加，提高了脫硫成本。從設備運行整體狀況來看，在GGH使用半年以后，需要修改設備吹灰頻率，使吹灰次數增加，以保持換熱片的清潔程度，更好的維持系統壓差。

4、結束語

總之，我國空氣污染問題逐漸顯現，火力發電廠脫硫脫硝技術是我國空氣質量控制技術之一，也是環境污染問題主要解決方式。目前，我國脫硫脫硝技術的研究取得了一定成果，使我國環境問題得到改善，此項技術需要繼續發展，結合實際挖掘核心技術，才能改善我國環境問題，為環境污染控制工程做出貢獻。

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