燃煤电厂锅炉烟气脱硝技术应用发展

燃煤电厂锅炉烟气脱硝技术应用发展

赵春

浙能阿克苏热电有限公司   新疆阿克苏市843000

摘要：过去的几十年里，受技术水平和人们思想束缚，虽然我国经济水平有了显著提升，但是带来的环境污染问题，已经威胁到了我们的正常生活。环境整治刻不容缓，国家环保管理部加大了环保管理力度和宣传力度，人们对环境的重视程度越来越高。从我国现阶段的污染来源分析，燃煤电厂运行中的烟气污染非常严重。燃煤电厂运行过程对生态影响较大，为从根本降低实际影响，燃煤电厂开始针对脱硫脱硝除尘一体化技术展开进一步剖析。本文对脱硝技术原理及应用要点进行简要分析，并提出几点优化应用策略建议，其中涉及研发低温催化剂、开发脱硝技术等内容。

关键词：燃煤电厂；锅炉；烟气脱硝技术

1引言

煤炭在中国能源消费中占主导地位，占一次能源的75%，目前我国煤炭消费量已达15～19亿吨。2025年和2030年，我国煤炭消费量预计分别达到23亿吨和30亿吨。随着经济的发展，社会对电力的需求将不断增加。煤炭消费量占煤炭消费量的比重将逐步提高。燃煤电厂排放的烟尘和含硫气体占全国工业排放比重也在快速增长。目前，除尘脱硫技术相对成熟，但如何以最少的投资控制成本和总量达到环保的目的成为研究热点。本文以电厂除尘脱硫为例，说明优化分析的重要性和实用性。下面结合企业对其应用优势进行分析，首先说明其重要性。

2烟气脱硫脱硝技术分析

2.1脱硫技术

脱硫技术处理分燃烧前、燃烧中及燃烧后。燃烧前的脱硫方法，主要是采用物理性脱硫，此方法主要是针对煤炭中含有的矿物硫成分，利用其带磁特性，减少煤炭中硫元素的含量；而燃烧中脱硫方法，又称其为“炉内脱硫”，主要是利用化学反应进行。锅炉中燃煤在高温燃烧过程中，可添加固硫剂成分如碳酸类化合物，与煤炭燃烧中的含硫化合物发生反应，生成固体硫酸盐，随炉内残渣排出。而燃烧后的脱硫技术，简称为FGD，是防止SO2排放到空气中的最后一道防线。其主要有湿法、半干法及干法脱硫这三种形式，湿法脱硫选取强碱性溶液作为SO2的吸收皿，并以石膏（主要是CaCO3成分）辅助，实现对SO2的强力吸收。这种方法也是目前燃煤电厂采用最多的，可大量吸收SO2，尤其适合低、中、高硫煤；半干法脱硫，使用碱性粉末，在高温蒸发的水分环境下，反应生成固态干粉。其主要采用喷雾干燥法（又称SDA）和吸着剂喷射法，虽说效果不如湿法脱硫，但其设备管理简单、运行维护较容易；而所谓的干法脱硫，即是选取颗粒状或粉状等固态吸收剂，利用催化反应或是在高温高压下分解成电子等方式减少SO2。

2.2脱硝技术

脱硝技术实现可从燃烧中降低NOx的生成及燃烧后对NOx处理出发。若减少NOx的生成，可通过减少锅炉内氧气的密度，缩短煤气在高温环境中的时间方法；而对NOx的处理，与脱硫类似，可通过喷射粉末吸附、溶液内反应、催化还原等方法，另其还可使用电子束处理。吸附粉末可选择具有良好吸附性的活性炭，并与NH3组合使用；溶液内反应与SO2类似，选择强碱性溶液；另由于N这种元素的化合价有多种，可通过催还原剂对NOx处理，使其变为无公害的N2。电子束处理，即利用电子束光照射NOx气体，得到具有强氧化性的OH基、氧原子等，对NOx氧化，生成硝酸，然后与NH3反应，生成无污染的硝酸盐。

2.3湿式烟气脱硫技术、选择性催化还原技术方法

目前在我国使用比较广泛的可以同时进行脱硫脱硝的技术是湿式烟气脱硫技术和选择性催化还原技术方法的结合而成的。湿式的烟气脱硫在是进行吸附的时候是采用了碱性的溶液进行吸收的，在与SO2发生反应时就形成了硫酸盐产物以除去SO2。在吸附剂的使用中主要是以石灰石等为主要进行脱硫脱硝，是我国采用最多最广的一种技术，其脱硫工作效率达到了91%以上，使92%的吸收剂达到合理的利用。不过此种技术方法也有着非常显著的缺点：投资费用消耗大，运行费用高，建造工程量庞大，较容易形成二次污染。

选择性催化还原脱硝技术在温度在400度时，可以达到90%左右的脱硝率，技术成熟，在发达国家中应用的比较多，建造投资大，需要在热处理时进行干预从而有效地处理烟气，催化剂的费用也较昂贵，使用寿命很短，还会有氨泄漏等其它的问题存在。

3燃煤电厂烟气处理发展趋势

3.1技术创新

为促使燃煤电厂持续发展，需要基于燃煤电厂烟气处理要求进行分析，积极应用高效的专业技术实现脱硫脱硝处理，保证排放的烟气不会造成生态污染。因此，在发展过程中需要基于现状，不断优化和更新烟气处理技术，改进存在的缺陷和不足，最大程度上降低烟气中有害物质的含量，达到最佳的烟气处理效果，实现健康排放。电厂需要加大对烟气处理技术的研究力度，可与专业机构或相关高校合作，密切关注废气治理技术的研究成果，争取及时对老旧技术更新换代，通过洁净煤技术与烟气治理技术，以最少的资源投入获得最高效的治理效果。

3.2设备更新

3.2.1机械式除尘

燃煤电厂可以安装除尘设备直接处理烟气，达到预想的处理效果。其中，机械式除尘即通过设备的旋转动作带动烟气旋转，受离心力作用，促使烟气内较大颗粒集中到边缘位置，能够吸附漂浮在烟气中的尘埃物。虽然此种方法自动程度低，但是所需成本投入少，可以被应用到小型电厂生产中，用于初级除尘，对粉煤灰有良好的回收效果。

3.2.2静电吸尘

燃煤温度至少可以达到1200℃，整个锅炉处于高温状态，SiO2等烟尘将会被转变成带电粉尘，如果处于高压静电场环境中，因静电力作用，将会被吸附到吸附层上，达到烟气处理效果。对比机械式除尘，此种方法可以吸附微米级的烟尘，烟气除尘效果可以到90%以上，并且设备价格合理，对人员进行简单培训后便可投入工作，整体投入成本较低。

3.3布袋除尘

布袋除尘作为一种高效的除尘方法，布袋除尘器现在已经被广泛应用到燃煤电厂中，可以获得良好的烟气处理效果。其主要是通过布袋来对烟气进行过滤，如无纺布、针刺毡等材料的布袋，均可以有效过滤烟尘，除尘率甚至可以达到99.99%以上。

3.4脱硫脱硝一体化工艺

脱硫脱硝一体化工艺是当今环保工程师与学者研究的新思路、新方向，它可以说是把脱硫脱硝两大块的工艺完全整合在一起，这是一种集体化技术，它通过一种技术或设备的应用可以将整个系统的SO2和NOX这两种主要的大气污染物一并去除的目的，可以解决脱硫脱硝技术诸如易产生二次污染、占地面积大、前期投入高等问题。同时，随着人们对于SO2和NOX所带来的危害意识不断加强，国家对控制排放的标准越来越高，脱硫脱硝技术的研发正受到世界各国的日益重视。现在研究较为可靠，技术比较成熟的脱硫脱硝工艺主要有：a.NaClO2/NaClO氧化法；b.氯酸氧化法；c.CuO吸附法。其中NaClO2/NaClO氧化法和CuO吸附法的综合效益较高，应用比较广泛。

4结束语

综上所述，燃煤电厂在推动国家经济发展中发挥着不可取代的作用，其在生产过程中会产生大量的有害物质，如硫、硝等，这些物质可对大气造成严重污染，从而对生态环境造成严重破坏。在燃煤电厂中应用脱硫脱硝设备，可以对这些物质进行有效处理，为了符合国家环保节能发展理念，应积极引进先进的高新环保技术，对脱硫脱硝设备进行升级和改造，优化设备控制系统的性能，提高设备的运行效率。

参考文献

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