火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保马骥

火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保马骥

马骥

（安徽电力股份有限公司淮南田家庵发电厂安徽淮南232007）

摘要：随着社会的发展，人们对环保的意识越来越强。随着火电厂的发展，火电厂在利用煤炭能源发电过程中，会排放出二氧化硫、氮氧化物等有害气体，对环境造成严重的污染。如何能经济有效地去除和减少这些有害气体，是我国燃煤电厂急需解决的问题。该文通过对外火电厂不同脱硫方式的介绍，分析了目前我国火电厂脱硫技术应用现状，并针对我国火电厂脱硫过程存在的问题和不足提出了建议。

关键词：火电厂；烟气；脱硫脱硝一体化；应用；节能环保

引言

火电厂烟气排放中，将脱硫与脱硝装置结合，推动二者一体化发展成为一种趋势。这样不仅可以弥补传统烟气脱除装置的不足，还能推动技术创新与发展，提高烟气处理效果，有利于降低二氧化硫和氮氧化物的排放量，对保护周围环境，提高火电厂运行效益也具有重要作用，因而值得推广和应用。

1脱硫脱硝一体化技术的现状

火电厂在生产中排放一定的有害物质，这些物质与城市中汽车尾气、化工生产排放有害气体共同影响城市环境质量，给人体带来严重危害。火电厂中烟气的主要物质是硫酸、硝酸等等，这种物质对人体的危害是最大的，并且其危害范围也是非常广的。火电厂烟气脱硫脱硝处理技术中主要采用的分层处理的方式，就是脱硫技术和脱硝技术，这种技术在一定程度上取得一定效果，但经过长期的试验，这种技术经常会因为面积大、程序复杂等原因，增加运营成本，在管理上也增加一定难度，导致工厂中投入大量运营成本和人力物力，给火电厂的发展带来一定压力。

2火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的应用流程

2.1流程设计

烟气经过旋风器时会受到第一次清除，同时大型颗粒还会得到回收利用，除尘后的大颗粒粉尘也会回收利用。在自激式除尘器处理后，除尘和脱硫脱硝的大部分任务已经完成。再经过冲击淋洗塔和汽水分离器处理后，对脱硫脱硝进行更为深入的处理。

2.2物料衡算

在工艺设计中所指的物料衡算遵循质量守恒定律，以此来获取输入和输出与案件中的物流和金额的定量计算过程，同样获取了某些设备与材料的平衡。物料衡算在工艺设计中可以说是一项重要的步骤，对于管道的选择和设计反应器都有着巨大的作用。

2.3热量计算

热量计算是以热力学第一定律为基础的一项计算工作，通过热量计算可以平衡工业生产中的物料。热量计算中需要对物料进行采集，并在物料中提取能量，这种能量在生活中随处可见比如说热能、动能等，在火电厂生产中最常见的就是热能。

3烟气脱硫脱硝技术在火电厂中的应用

3.1烟气脱硫技术

所谓烟气脱硫技术，就是把烟气中的含硫气体通过技术手段进行分离，或者是转化成其他的液态物质，进而减少对大气环境的破坏。烟气的脱硫技术可以分为四种：

3.1.1干法烟气脱硫技术

干法烟气脱硫技术是指脱硫所用的吸收剂及处理后的产物均为干态，并在干态下发生反应的烟气脱硫技术。近年来，随着对污染物排放标准的不断严格，传统的干法脱硫技术的脱硫率已不能满足要求，只能作为脱硫的预处理工艺使用。其中应用较多的是炉内喷钙法。

3.1.2半干粉脱硫技术

这种技术方法是通过相关的化学反应，把产生的二氧化硫清除，实际上就是通过石灰浆中的水分通过吸收到烟气中的热量，从而蒸发掉的原理，在这个过程中，石灰与二氧化硫所形成的为硫酸钙。

3.1.3湿法脱硫技术

湿法烟气脱硫技术（wetfluegasdesulfurization，简称WFGD），主要有石灰石/石灰-石膏洗涤法、氨吸收法、海水法、磷铵肥法和金属氧化物法等。据国际能源机构煤炭研究组织统计，湿法脱硫占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%，其中石灰石/石灰-石膏法占36.7%，其他湿法脱硫技术约占48.3%。湿法烟气脱硫技术的特点是脱硫系统位于烟囱之前、除尘系统之后，脱硫过程为气液反应，脱硫剂和脱硫产物均为湿态。因其脱硫反应速度快，脱硫效率通常可达到90%以上，多用于大型燃煤锅炉的烟气脱硫。

3.1.4烟气循环流化床法

这种方法是把消石灰当做脱硫剂，并将其和酸性气体或循环灰发生反应，最终实现SO2及SO3气体的清楚。使用这种烟气循环流化床法的过程中，不用加热排烟和防腐，不仅如此，这种方法还能够还可以清理烟气再循环系统的设置，并且使脱硫塔内的烟气流量处于稳定的状态，最终可以保证脱硫塔在低负荷运行的环境中，长期保持良好的工作状态。同时，我国一直以来都是坚持自己对烟气循环流化床法进行研发，也就是把锅炉烟道当做反应器，并且按照一定的比例，通过混合槽来把之前反映的混合物进行混合，最后再装进烟道内实现脱硫。通过实践我们可以得知，这种烟道循环流化床发脱硫技术有工艺流程简单以及占地面积小等特点，而且还能够使脱硫率达到90%之多，这也是我国很多火电厂目前都在普遍应用的一种脱硫方法，并且得到了非常好的效果。

3.1.5脱硫及烟气除尘一体化技术的创新

尽管我国在火电厂的脱硫除尘工作有了很大的提高，可是还存在着很多问题，这就对脱硫技术的进一步发展产生了非常大的影响。站在经济的角度上看，我国现在很多火电厂使用的脱硫设备十分昂贵，这显然会增加火电厂的日常运营成本，使得很多的火电厂都不愿意购买这些设备进行使用。而我们对于一些老的设备进行改造也有着一定的困难，火电厂的脱硫除尘设备需要占用很大的场地，而且电费的开销也会非常大，这也给火电厂带来了很大的困扰。因此通过多方面的考虑，火电厂可以通过石灰石等脱硫技术，同时在脱硫装置前安装低温省煤器，在脱硫装置后安装湿式电除尘器，这样就会起到很好的烟气脱硫效果，而且还可以解决火电厂的设备场地及设备的经济问题，这样完全符合我国关于节能减排的政策方针。

3.2烟气脱硝技术

3.2.1选择性催化还原法

选择性催化还原法（selectivecatalyticreduction，简称SCR）烟气脱硝技术，三十多年来被广泛应用于各类型的锅炉烟气脱硝处理，已成为烟气脱硝的主流技术。由于它的脱硝率高，通常可达90%以上，因此常用作末端技术，对烟气的达标排放具有较高的可保障性。SCR的脱硝过程为：还原剂NH3在催化剂的作用下有选择地将烟气中的NOx还原成N2。

3.2.2选择性非催化还原法

这种方法是把尿素或者氨等还原剂均匀地喷入炉膛的高温区，以此来达到脱出NOx的目的。我国目前为止已经有超过500套的选择性非催化还原法的装置被应用到了各个行业的锅炉及焚烧领域。而且通过实践我们知道，选择性非催化还原法可以通过现有的锅炉经过改造来完成，因此这种方法具有投资小的特点，但是其自身的脱硝效率较低，没有选择性催化还原法的脱硝效率高，而且氨的逃逸率也较高，还原剂消耗量较大，这些都是选择性非催化还原剂的不足之处，这其中，还原剂消耗量较大的主要原因就是还原剂与O2经过氧化反应，会生成H2O和CO2。现在我们正想办法将在燃烧技术、选择性催化还原法、低NOX燃烧器等技术与选择性非催化还原法联合使用，这也是这项技术发展的一个新方向。

结语

当前烟气脱硫脱硝一体化技术已经受到广泛关注，在各个火电厂中加强对脱硫脱硝技术的优化和改进。随着环保理念的不断推进，在发展新时期，必须加强对烟气中的物质的分析，为脱硫脱硝技术提供科学有效的依据。烟气脱硫脱硝一体化技术良好运用可以改善环境质量，降低火电厂运营成本，具有重要现实意义，加快烟气脱硫脱硝一体化技术的研究和推广，提高火电厂生产经营效率，创造更好的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]韩秀娟，张伟，杜婷婷.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].中国新技术新产品，2017（2）下：28.

[2]马浩栋，虞钢.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分析[J].科技创新与应用，2017（11）：167.

[3]黄利华.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].科技展望，2015，28.