火力电厂污染物排放控制技术与实践研究

火力电厂污染物排放控制技术与实践研究

赵宽

大唐东营发电有限公司  山东省 东营市  257000

摘要：我国是煤炭消费大国，火力发电在我国能源利用中占有重要的地位，火电厂污染物排放控制技术和实践研究对于改善环境质量和保护生态环境具有重要意义。本文以某火力发电厂为例，阐述了该火力发电厂的污染物排放控制现状，介绍了该电厂烟气污染物治理技术，并对该电厂脱硫、脱硝、除尘系统的运行情况进行了分析，总结出该电厂的污染物排放控制技术具有较好的推广价值。

关键词：火力电厂；污染物排放；烟气净化；脱硫脱硝

一、火力电厂污染物排放控制技术概述

火力发电厂污染物排放控制技术的研究是为了更好地治理污染物，从而达到改善环境质量和保护生态环境的目的。目前，火力发电厂的主要污染物包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物等，这些污染物对生态环境、人体健康、自然景观等都有一定的影响。为了更好地治理火力发电厂的污染物排放问题，需要对火力发电厂的污染物排放进行控制。目前，我国火力发电厂主要采用以下几种方法进行污染物排放控制：提高锅炉燃烧效率，减少二氧化硫排放；采用选择性催化还原技术进行脱硝处理；采用烟气循环技术进行脱尘处理；采用电除尘器进行除尘处理。

1.1火力电厂污染物排放对环境和健康的影响

火电厂排放的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物等。由于火电厂的燃料都是煤炭，燃烧时会产生大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等有害气体，这些污染物进入大气中会造成大气环境污染，而且在燃烧过程中会产生大量的温室气体，会使环境温度升高。若不进行有效处理，则会对人体健康造成影响，甚至会引发疾病。目前我国已制定了相关法律法规，对火电厂的污染物排放提出了严格要求，对于已经建成的火电厂，必须要通过技术手段将其污染物排放控制在合理范围内，以确保我国大气环境质量的改善和人民群众身体健康不受影响。

1.2火力电厂污染物排放控制的重要性和必要性

目前，火力发电已经成为我国能源利用的主要方式，火力发电是以煤炭为燃料，将煤炭转化为电力，这种方式能够有效缓解我国的能源危机问题，但是随着火力发电厂数量的不断增加，火力发电带来的环境问题也越来越严重。由于煤炭在燃烧过程中会产生大量的污染物，如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等，这些污染物会对大气环境和居民健康造成严重的危害。因此，火力发电厂必须采取有效的措施控制烟气污染物排放，以实现节能减排和环保目的。目前，我国已经制定了严格的环境保护政策法规，火力发电厂也必须严格遵守相关政策法规，加强对烟气污染物排放的控制力度，使火力发电厂能够获得较好的经济效益和社会效益。

二、火力电厂污染物排放控制技术分类及原理

在火电厂生产过程中，会产生大量的污染物，如SO2、NOx、烟尘、汞及其化合物等。这些污染物具有流动性，容易扩散到空气中，对人类生存环境和生态环境造成严重的影响。因此，有必要采取有效措施减少污染物的排放。

2.1烟气脱硫技术及其工作原理

烟气脱硫技术是火力发电厂减少二氧化硫（SO2）排放、降低对环境污染的重要手段。在众多的脱硫技术中，石灰石-石膏法和氨法因其效率高、适用范围广而成为主流技术。石灰石-石膏法，又称湿式脱硫工艺，其脱硫效率高，可以达到95%以上。该技术的工作原理主要基于碱性脱硫剂与SO2的化学反应。在脱硫系统中，烟气首先进入脱硫塔，在此过程中，烟气与喷淋下来的含有石灰石粉的水混合。石灰石（CaCO3）在水中形成石灰水（Ca(OH)2），后者与烟气中的SO2发生反应，生成CaSO3·1/2H2O（石膏）和CO2。这一反应既脱除了SO2，又减少了CO2的排放，但后者并未被完全捕集。反应后的烟气经过除雾器去除携带的石膏浆液雾滴，然后排出。石膏浆液被收集并在脱水系统中得到进一步处理，最终形成石膏产品，可以作为肥料或者建筑材料使用。在石灰石-石膏法中，脱硫效率受到许多因素的影响，包括石灰石的粒度、浆液的pH值、烟气流速、脱硫塔的尺寸和设计等。为了提高脱硫效率，通常需要对这些参数进行精细的控制。此外，该方法需要大量的清水和能源来维持脱硫塔的循环，因此水和能源消耗较大，也是其缺点之一。

2.2烟气脱硝技术及其工作原理

烟气脱硝技术是对燃煤锅炉烟气中氮氧化物进行控制，其工作原理为：在一定温度下，以适当的催化剂将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，实现NOx的脱除。该技术一般适用于烟气中氮氧化物浓度小于250mg/m3的电厂，以降低锅炉对脱硝设备的需求。烟气脱硝工艺可以分为选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）两种。其中，SNCR技术对氮氧化物脱除率达到90%以上，技术相对成熟，具有良好的市场应用前景。

2.3烟气除尘技术及其工作原理

在火力发电厂中，常用的烟气除尘系统主要包括多管集尘装置和布袋除尘器。多管集尘装置是一种利用气流旋转运动原理进行除尘的设备。当含有粉尘的烟气通过多管除尘器时，由于气流在旋转中的离心力作用，粉尘被甩向器壁，从而与烟气分离。多管除尘器内部有许多平行排列的管道，每个管道都有一定的倾斜角度，烟气在通过时会沿着管道壁旋转，粉尘则被甩向管道内壁，通过定期清洁管道内壁，将收集到的粉尘排出。多管集尘器的优点是结构简单，处理烟气量大，但其除尘效率相对较低，一般用于初级除尘。布袋除尘器则是利用布袋作为过滤介质，对烟气中的粉尘进行拦截和捕集。烟气通过布袋除尘器时，粉尘被布袋纤维材料捕捉，净化后的烟气则通过布袋纤维的间隙排出。布袋除尘器的除尘效率非常高，可以达到99.9%以上，适用于对空气质量要求极高的场合。但是，布袋除尘器需要定期更换布袋，以保持除尘效果，且对入口烟气的温度有一定的要求，以防布袋因高温而损坏。

三、火力电厂污染物排放控制技术的未来发展方向

3.1新型污染物排放控制技术的研究与应用

随着社会的发展，工业生产、能源使用都对环境造成了不同程度的影响，火力发电作为我国能源利用的主要方式，在我国的经济发展中起着重要作用。但是火电厂在运行过程中产生的污染物排放问题一直是环保工作的重点和难点，不加以控制，会对环境造成严重污染。因此，在火电厂日常运行过程中，一定要加强对污染物排放控制技术的研究和应用，并将其作为火力发电厂生产运营过程中的重要内容。

3.2智能化技术在排放控制中的应用前景

随着信息技术的发展，智能化技术在火力发电厂污染物排放控制中具有广阔的应用前景，智能化技术主要包括：电厂污染物排放在线监测、实时监控和管理、故障诊断与维护等，智能化技术应用到火力发电厂污染物排放控制中能够提高火力发电厂的生产效率和降低生产成本。

结语

火力电厂污染物排放控制技术与实践研究是当前环保领域的重要课题。仍需进一步研究和实践，不断完善技术手段，促进环保工作的持续发展。希望本论文的研究成果能为相关领域的学者和从业者提供有益的参考，共同致力于建设清洁、美丽的环境。

参考文献

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[3]张志勇.燃煤电厂污染物排放控制效果、经济与环境效益评估技术及应用.内蒙古自治区,内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司,2021-06-16.