火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究

张 忱 于学涛

国电电力发展股份有限公司朝阳发电厂

火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究

张 忱 于学涛

国电电力发展股份有限公司朝阳发电厂

火力发电厂在燃煤发电的过程中会产生大量的污染物，如果未经有效的处理就排入大气，会造成严重的大气污染，危害人民群众的身体健康、生存环境和影响我国经济的发展。因此，火力发电厂要采取有效的治理措施，提高技术管理水平，减少排污量。在未来的发展中，相关部门要格外重视烟气治理及脱硫脱硝技术的研究和使用，使我国的经济能够平稳健康的发展，人民的生存环境得到改善。基于此，本文分析了火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术。

电厂；烟气治理；脱硫脱硝技术

1 、火力发电厂烟气的特点及危害

在燃煤发电的过程中，由于煤炭的燃烧，会产生大量的烟气。这些烟气中含有很多的污染物，比如氮氧化物、粉尘、二氧化碳、二氧化硫等。这些污染物对人类的生产生活和和生态环境十分有害。对于电厂来说，大量的烟气排放，会加剧引风机等设备的腐蚀与磨损，严重影响机组的稳定运行。因此，必须要对产生的主要污染物进行控制和脱除。

2 、电厂烟气脱硫脱硝技术

2.1 烟气脱硫技术

2.1.1 石灰石-石膏湿法脱硫技术。这种脱硫工艺主要应用碳酸钙(CaCO3)或氢氧化钙Ca(OH)2的浆液来进行脱硫工作，能有效去除烟气中的二氧化硫(SO2)。运用石灰石-石膏湿法进行脱硫工作，不仅效率高、稳定性好，所需的成本也相对较低。因此，这种方法也在所有脱硫技术中应用最为广泛。在此种方法中，烟气与碱性的吸收液在喷淋塔中发生反应，烟气中的二氧化硫(SO2)溶于水中，并与浆液中的碳酸钙(CaCO3)或氢氧化钙Ca(OH)2发生中和反应并生成亚硫酸钙，在经过一系列强制氧化反应后，使其成为了脱硫副产品—石膏。目前，石灰石-石膏湿法脱硫技术的脱硫效率可达95%～99%。

2.1.2 氨法脱硫技术。氨法脱硫技术是一种湿法脱硫技术。该技术主要采用氨水作为吸收剂，将氨水与烟气中的二氧化硫进行反应，以达到脱硫效果。这种技术的最大优点就是脱硫效率高。据测算，这种方法的脱硫率可高达95%～99%，同时，这种脱硫技术能耗较低，脱硫反应速率也很快，其吸收剂的利用率也相对较高，脱硫的副产品可用作农业肥料。

2.2 烟气脱硝技术

2.2.1 低氮燃烧技术。低氮燃烧技术主要通过改变燃烧的相关条件来达到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃烧技术主要分为以下5类：空气分级燃烧技术、低NOx燃烧器技术、烟气再循环技术、燃料分级燃烧技术和循环流化床锅炉燃烧技术。上面所述的几种低氮燃烧技术，都是通过改变燃料的燃烧条件及方式实现烟气脱硝。它们在使用过程中会改变空气混合方式来降低空气比，从而达到控制燃烧温度、抑制氮氧化物生成的效果。

2.2.2 选择性催化还原脱硝技术。选择性催化还原脱硝技术以SCR脱硝技术为代表。SCR脱硝技术一般应用在锅炉尾部的反应层中，与300℃～400℃的烟气充分反应。这种方法的原理是应用催化剂让烟气中的氮氧化物有选择性的与氨发生反应，生成氮气和水。据测算，SCR脱硝技术的脱硝率一般可达90%以上。所以，这种脱硝方式被我国广泛地应用于火力发电行业。SCR脱硝技术的缺点是装置占地面积大，投资费用高，维护成本大，其催化剂需要定期进行更换作业。

3 、燃煤电厂烟气治理的方法

3.1 大力推广除尘技术

3.1.1 布袋除尘技术。在火力发电过程中，布袋灰尘技术已应用较长时间。该方法的原理是，使用无纺布等耐高温材料制成的布袋，来过滤烟气中的粉尘。这种方式的除尘率可高于95%。然而，由于烟温较高且烟气中硫含量较大，布袋易于腐蚀。这对布袋的性能提出了严峻的挑战，所以对除尘工作会产生一定的阻碍。

3.1.2 电除尘技术。对于燃煤电厂来说，最直接有效的烟气除尘方法就是电除尘技术。相较于其他类型的除尘技术，电除尘技术在使用过程中不需要投入大量的资金，可以完全实现操作自动控制，而且除尘效果相对更好。正常运行时，其除参尘效率一般都高于99%，能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。同时，其允许操作温度高，可达到350～400℃或者更高。但这种方法的缺点是，设备比较复杂，要求设备安装以及运维管理水平高；对粉尘有一定的选择性，不能使所有的粉尘都获得很高的净化效率；一次投资较大，占地面积较大。

3.2 改进技术

使用高效的烟气除尘及脱硫、脱硝设备，可以极大程度上缓解我国目前雾霾频发的状况。同时，也可减轻电厂烟气治理所承受的巨大压力。但这样也并不能完全避免烟气对环境的污染。燃煤电厂要加强对科技创新的关注和投入力度，在生产过程中尽量使用具有环保作用的新技术和新设备，在保证电厂经济效益的同时，更要重视烟气治理工作的开展。

3.3 积极开发绿色新型能源

推广设备、改进技术都是治理污染的有效措施，但是要想彻底的治理大气污染，就要充分利用无污染的新型能源，如风能、太阳能等代替煤炭，彻底解决煤炭燃烧所带来的污染问题。新能源的开发利用是一个缓慢的过程，在寻找新能源的过程中，我们要积极推行能源节约，降低能源消耗，提高经济效益，使环境保护与经济建设相协调。

4 、结束语

面对日益严重的环境污染问题，火力发电企业必须要采取积极的管控措施，制定科学的治理方案，加大烟气污染的治理力度，来减轻其所产生的危害。因此，进一步加强对火电厂烟气排放治理的研究有着重要的意义。

[1]周建国.燃煤电厂烟气脱硝补偿电价研究[D].华北电力大学，2013. [2]姚健锋.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的研究与发展[J].科技资讯，2011，24：142.

[3]刘晓立.燃煤电厂的烟气治理策略和脱硫脱硝关键技术研究[J].科技经济导刊，2015，18：129-130.