煙氣脫硫脫硝技術在火電廠大氣污染中的應用分析

任曉珍，趙 歡，曹 熙

（沈陽科技學院，遼寧 沈陽 110167）

近些年來，隨著可持續發展戰略的持續推進，我國對于環境保護相關技術的研發及應用也在日益重視。火電廠作為當前環境污染的重要組成部分，需要積極響應國家的戰略號召，推動各類新型環境保護技術措施的研發和應用，促使火電廠實現綠色化發展。基于此，本文將以煙氣脫硫脫硝技術為例，介紹新型環境保護技術在火電廠大氣污染防治中的具體應用，以期能夠為火電廠的環境保護技術應用及發展提供一定理論參考。

1 火電廠煙氣脫硫脫硝技術的應用及發展

1.1 火電廠煙氣脫硫脫硝技術的應用現狀

近些年來，隨著人們環境保護意識的持續增長，各類煙氣脫硫脫硝技術也得到了廣泛地普及應用，促使相關技術在應用中得到完善、發展及成熟，進而為我國火電廠的煙氣脫硫脫硝技術應用提供重要的技術支持，降低火電廠煙氣排放所造成的環境污染問題。結合實際情況來看，如今煙氣脫硫脫硝技術主要可以分為干式煙氣脫硫脫硝技術和濕式煙氣脫硫脫硝技術兩大類。兩類技術的區別在于干式煙氣脫硫脫硝技術中應用了物理和化學雙重反應，即先通過高能電子高速運轉的方式來對煙氣中的硫氧化物進行離析，然后再通過高能等離子對離析后的煙氣進行氧化處理[1]。

此外，在信息技術的支持下，如今火電廠煙氣脫硫脫硝技術中也開始信息化發展，即通過傳感器系統來實時監測和采集火電廠煙氣脫硫脫硝過程中的各項參數變化數據，相關數據在采集后會傳輸給計算機系統進行分析處理，進而從中發現當前火電廠煙氣處理中存在的問題和隱患，提高火電廠煙氣脫硫脫硝問題的提前發現和防治效果。但結合實際情況來看，我國現有的信息化技術大多僅能夠實現數據采集和信息化管理，無法在具體火電廠煙氣脫硫脫硝過程中發揮出相應的技術支持，再加上相關信息化系統還存在造價昂貴、維護不便等問題，使得相關信息化技術尚未在我國火電廠中進行普及使用，這也使得我國火電廠在信息化監控和管理方面仍然存在一定欠缺[2]。

1.2 火電廠煙氣脫硫脫硝技術的發展趨勢

現如今，社會經濟的發展一方面促使人們日常生活水平的快速提升，另一方面也使得社會對于電力供應的需求日益增長。為能夠有效滿足當前社會的實際需求，我國火電廠的建設規模持續擴大，導致火電廠在日常生產過程中所產生的煙氣排放量快速增加，進而加劇了我國大氣污染問題。針對此種情況，火電廠需要結合自身的實際情況不斷推動煙氣脫硫脫硝技術的研發和應用，促使各類新技術的研發和應用來提高煙氣脫硫脫硝成效、降低脫硫脫硝處理成本，提高火電廠綜合經濟價值[3]。也就是說，火電廠推動煙氣脫硫脫硝技術的發展不僅可以落實國家可持續發展戰略的相關要求，也可以推動火電廠在當前社會的長久健康發展。因此，火電廠需要引進專業技術人才，對現有專業工作人員進行綜合培訓提升，為火電廠煙氣脫硫脫硝技術的研發提供重要人才保障。此外，火電廠還需要加大火電廠煙氣脫硫脫硝技術與信息化管理技術的集成化研究和發展，促使最終所形成的信息化管理系統不僅可以提高煙氣脫硫脫硝處理效率和效果，降低煙氣處理成本，還能夠有效提高綜合管理成效，提高火電廠煙氣脫硫脫硝大氣污染問題的防治成效。

2 煙氣脫硫脫硝技術在火電廠大氣污染中的應用分析

2.1 活性焦炭技術

火電廠生產過程中將會產生大量含有二氧化硫等有害物質的煙氣，所謂活性焦炭技術，就是先通過催化劑促使煙氣中含有的二氧化硫等有害物質進行轉化處理，促使二氧化硫等有害物質可以轉化為硫酸、硝酸等物質，然后再通過活性焦炭對轉化后的物質進行吸附處理，促使有害物質附著在活性焦炭表面上，最后將活性焦炭送入到分離設備中進行分離處理。在分離設備中，吸附在活性焦炭表面的硫酸、硝酸等有害物質會被二次加工，常用的二次加工方式一般會分為兩個處理流程，其一是對表面吸附有硫酸、硝酸的活性焦炭進行高溫炙烤處理，具體炙烤溫度會控制在350℃左右，通過此種方法可以有效釋放吸附在活性焦炭表面的硫酸，并促使其轉化為二氧化硫等有害物質；其二，通過催化劑將釋放后有害物質轉化為氮氣，完成煙氣脫硫脫硝無害化處理的全過程。結合實際情況來看，活性焦炭技術對煙氣脫硫脫硝凈化處理的效率高達95%，所以可以在當前火電廠中進行普及應用。

2.2 石灰石-石膏法

現如今，火電廠煙氣脫硫脫硝處理中最為常用的技術為石灰石-石膏法。結合實際情況來看，此種技術具有操作簡單、技術成熟、反應過程穩定、有害物質脫除能力強等優點，并且相對于其他煙氣脫硫脫硝技術來說，石灰石-石膏法對于煙氣中二氧化硫的凈化能力更強，進而可以有效降低因煙氣中含有二氧化硫所引發的大氣污染問題。當前常用的石灰石-石膏法系統主要分為煙氣系統、脫水系統、二氧化硫系統以及漿液制備系統四部分。具體應用過程中，石灰石-石膏法系統需要先將石灰石與水進行充分混合，制備成石灰漿液，并通過專用設備進行分離處理，處理后所獲取到的漿液根據保存要求進行儲存；然后，在實際煙氣脫硫脫硝處理過程中，處理設備會對儲存漿液吸附到吸收塔中，同煙氣進行反應，達成煙氣脫硫脫硝效果。通常情況下，石灰石-石膏法的煙氣脫硫脫硝凈化率可以達到90%以上，并且由于此種方法技術難度和對煤炭的質量要求均相對較低，所使用的材料也較為常見，整合脫硫脫硝成本相對較低，所以促使石灰石-石膏法在火電廠中得到廣泛的普及應用[4]。

2.3 SCR脫硝技術

SCR脫硝技術又被稱為消除氮氧化物技術，其是當前火電廠中應用最為廣泛的煙氣脫硝技術，實際脫硝凈化率可達90%以上。SCR脫硝技術的主要原理就是通過還原劑與氮氧化物進行化學反應，此反應過程中需要適當增加反應溫度，進而促使催化劑活性增加，提高煙氣脫硝反應效率和效果。在經過還原劑處理以后，煙氣中的氮氧化物將會被轉化為氮氣和水，不會產生其他額外產物。因此，SCR脫硝技術還具有綠色無污染的特點，符合當前火電廠綠色可持續發展的實際要求。在具體應用過程中，SCR脫硝技術的還原劑將會被安置在鍋爐省煤器和空預器之間，再將氨噴射在省煤器和還原劑之間的煙道中，無需另行添加設備，所以此技術還具備成本低的優勢。

2.4 海水脫硫技術

現階段，火電廠中所采用的海水脫硫系統主要有煙氣系統、二氧化硫吸收系統、海水供應系統以及水質恢復系統四部分，相對于其他煙氣脫硫脫硝技術來說，海水脫硫技術可以有效降低火電廠煙氣脫硫脫硝過程中的前期投入成本，并且在實際脫硫過程中無需引入化學染料作為支持，所以可以有效避免因化學染料所引發的二次污染問題，進而綜合降低了煙氣脫硫脫硝處理成本。不過結合實際情況來看，海水脫硫技術雖然有著較好的應用成效，但其對于使用區域有著較高的要求，即周邊有著大量海水，這也就使得當前海水脫硫技術雖然已經相對成熟，但其應用范圍仍然局限在沿海地區。

2.5 循環流化床干法脫硫技術

現階段，循環流化床干法脫硫技術是所有煙氣脫硫脫硝技術中綜合效益最高的技術手段，這也促使此技術在我國火電廠中得到廣泛的普及應用。在煙氣脫硫脫硝處理過程中，煙氣會先進入到吸收塔底部，并在此區域與提前加入的吸收劑、吸附劑以及循環脫硫灰進行充分混合，進而初步進行脫硫反應過程，以此來去除煙氣中的鹽酸、HF、重金屬、有機污染物等物質；其后，經過初步處理的煙氣將會進入到循環流化床中，并在氣流的作用下發生氣固兩相湍動和混合，形成絮狀物下落，但由于混合過程過于劇烈，絮狀物將會再次被粉碎，然后重新循環混合、粉碎，最終形成循環顆粒流，其中一部分顆粒流會伴隨著氣流的上升被帶出吸收塔，而另一部分則會急需進行循環混合，促使吸收塔中的顆粒濃度持續提升，最終顆粒伴隨氣流脫出吸收塔。顆粒在脫出后將會進入到脫硫除塵器中，煙氣則會順著煙囪排出，顆粒在被脫硫除塵器捕捉后將會重新回到循環系統中進行循環處理，直至顆粒成為脫硫灰后進入到脫硫灰倉進行外排處理。

3 結論

綜上所述，如今火電廠煙氣脫硫脫硝技術在經過多年的研究和發展后已經相對成熟可以在一定程度上滿足當前火電廠煙氣脫硫脫硝處理的實際要求，但即便如此，火電廠仍然要對相關技術進行進一步研究和發展，促使相關技術凈化率得到有效提升的同時，降低脫硫脫硝整體成本，最終為技術的應用和推廣提供重要支持。