浅析火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

浅析火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

弥一波张文博

(陕西长青能源化工有限公司陕西省宝鸡市721400)

摘要：在我国社会经济发展的过程中，人们对电力的需求在不断的加大，火力发电厂在发电过程中排除的烟气会对生态环境造成巨大的污染，烟气中的烟尘与氮氧化合物是我国重要的工业污染源头之一。火力发电厂的烟气治理与脱硫脱硝技术能够显著减少烟气中氮氧化合物以及二氧化硫物质的排放。当前常用的火力发电厂烟气治理与脱硫脱硝技术有静电除尘技术、布袋式除尘技术、湿式除尘技术，湿法、半干法以及干法脱硫脱硝技术。现文章主要针对火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术进行研究。

关键词：火力发电厂；烟气治理；脱硫脱硝技术

引言

在我国社会发展的过程中，形成了以煤炭资源为主的能源消费结构。随着社会经济的快速发展，对于电力的需求越来越大，火力发电是我国发电厂中的重要组成部分，主要依靠燃煤发电，在煤炭燃烧过程中，会产生大量的二氧化硫等物质，使得环境遭到了巨大的污染，从而形成酸雨，给人们的生命健康造成了巨大的威胁。由于近年来我国更加重视环境保护问题，对煤炭燃烧烟气进行脱硫脱硝具有重要的意义，不仅有利于环境的保护，还有利于促进社会的可持续发展。因此，必须不断的对烟气脱硫脱硝技术进行研究，对烟气中包含的二氧化硫等有害物质进行有效的控制，促进我国社会的可持续发展。

1火力发电厂烟气治理技术

火力发电厂的锅炉在燃烧过程中会排出大量的烟气，所排放的烟气中含有大量的污染物质，包括一氧化碳、二氧化碳、氟化物、氯化物等，会直接降低空气质量，严重危害生态环境。火力发电厂锅炉烟气量虽然根据不同煤炭种类以及锅炉设备的情况不同存在一定的差距，但是由于其额定蒸发量相对较大，因此所排放的烟气量也远远超出其他工业锅炉。火力发电厂锅炉的燃烧温度高达1200摄氏度，所排放的污染物均为无机物。火力发电厂烟气中气态污染物的浓度相对较低，相对化工厂、有色金属冶炼的气态污染物浓度更低。虽然火力发电厂所排放出的烟气污染物浓度较低，但是其中的污染物数量较多、污染范围大、对生态环境有着显著的影响。火力发电厂的烟气不仅仅严重影响人体的健康，同时还给周边工农业生产带来一定的经济损失。因此，火力发电厂要重视烟气治理工作，针对烟气排放的实际情况合理的运用烟气治理技术。目前常用的火力发电厂烟气治理技术有静电除尘器、布袋式除尘设备、湿式除尘器。

2火力发电厂脱硫脱硝技术

控制火力发电厂污染的关键就是要降低二氧化硫，要有效控制二氧化硫的方式众多，其中烟气脱硫与燃烧脱硝是两种十分常用的方法。烟气脱硫技术：燃烧前采用的是物理方法脱硫，主要针对煤炭中的矿物流成分进行脱离。当煤炭处于高温燃烧的状态时适当增加固硫剂，则会使得固硫剂与煤炭燃烧形成的含硫化合物出现反应，生成固体硫酸盐，固体硫酸盐则会随着锅炉内的残渣清除。燃烧后主要采用FDG技术进行脱硫，可以根据实际情况运用湿法、半干法以及干法来进行脱硫。湿法脱硫即为使用强碱性溶液来吸收二氧化硫，再配合使用石膏或液氨来吸硫，从而产生显著的吸硫效果。半干脱硫法即为使用碱性粉末，利用高温蒸发的方式使得其形成固体粉末。半干脱硫法的效果没有湿法脱硫理想，但是投入成本低、运作简易、后期维修便捷。干法脱硫即为选择颗粒状的吸收剂，通过催化反应，以降低二氧化硫的排放量，但这一方法见效较为缓慢，消耗时间较长。烟气脱硝技术：脱硝技术即为尽量减少煤炭在锅炉中燃烧所形成的氮氧化合物。例如，可以从降低锅炉内氧气的密度入手，进一步减少烟气在高温环境下的时间，具体可以使用催化还原反应、粉末吸附反应等方式。采用粉末吸附则可以使用活性炭等物质进行；催化还原反应可以选择N元素的化合价元素进行反应。目前，还有一些同时脱硫脱硝技术已经被应用到火力发电厂的烟气治理当中。

3火力发电厂脱硫技术要点

（1）活性焦烟气干法脱硫技术。活性焦炭是具有活性炭特征的碳吸附剂。即，活性焦本身既是吸附剂也是催化剂，也可以用作催化剂载体。当烟气通过活性焦炭吸附塔时，烟气中的SO2，NOx，O2，H2O和进入的NH3被吸附在活性焦炭孔中。在活性焦炭催化下，SO2与O2和H2O发生反应，最终作为活性H2SO4附着在活性焦炭孔隙中;NO与O2和NH3反应生成N2，NO2与NH3反应生成N2，实现煤烟的去除。SO2和NOX的目的。整个脱硫过程不消耗工艺用水，是一种高度节水的脱硫技术。同时，在去除二氧化硫的基础上，还可以去除30％的氮氧化物和汞，砷等有害物质。脱硫副产物可转化为H2SO4转化为石膏，也可转化为粗品腐殖酸进行绿化再生。用于烟气脱硫的活性焦炭是以煤为原料生产的专用活性炭产品。除满足一般活性炭产品的吸附性能要求外，还必须满足烟气脱硫的一些特殊要求。这些特殊要求包括硫容量，强度和粒度。（2）烟气循环流化床半干法脱硫技术。该技术中所含的脱硫剂主要是石灰粉。其原理是将脱硫塔排放的烟气与加入的熟石灰，再生灰和工艺用水反应，从而去除二氧化硫和三氧化硫。烟气循环流化床脱硫技术的全过程不需要加热，也不需要采取任何防腐措施。另一方面，为使脱硫塔在低负荷运行时保持最佳工作状态，还提供清洁烟气再循环系统，以确保烟气流在塔内的稳定性。（3）石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。该技术的主要原理是利用石灰石浆料吸收烟气中的二氧化硫，获得脱硫副产品二水石膏。该技术具有成本低，脱硫效率高，技术最成熟，可在市场上广泛应用的特点，其副产品石膏可作为建筑材料，正是由于其具有的这些特点它受到电力系统的青睐。（4）氨法脱硫工艺技术。利用氨基吸收剂吸收烟气中的SO2生成亚硫酸（氢）铵，并在富氧条件下将亚硫酸（氢）铵氧化成硫酸铵，再利用烟气热量浓缩、过饱和结晶析出(NH4)2SO4固体，过滤干燥后得到化肥产品。总的化学反应：NH3+SO2+H2O+O2→(NH4)2SO4。主要反应：NH3+H2O+SO2→(NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H2O→NH4HSO3NH4HSO3+NH3→(NH4)2SO3(NH4)2SO3+O2→(NH4)2SO4NH4HSO3+O2→NH4HSO4NH4HSO4+NH3→(NH4)2SO4，该技术的特点

1、采用高效的脱硫除尘一体化多功能塔，占地小。2、脱硫效率高，可达99%以上。3、除尘效率高，在保证吸收塔入口尘含量≤30mg/Nm3的条件下，吸收塔出口尘含量≤5mg/Nm33、吸收剂利用率高，氨耗低。4、采用塔内饱和结晶工艺，充分利用烟气热量对硫铵溶液进行加热蒸发、浓缩至合格浆液，能耗低。5、系统闭路循环，废水零排放。6、系统流程短，操作方便，运行可靠。7、脱硫分四个大循环依次洗涤烟气，且每个循环液的成分不同，其功能也不同。由于其具有的这些特点同样它也很受到电力系统的青睐。

结语

火力发电厂烟气治理与脱硫脱硝技术的发展是社会环境与经济可持续发展的内在需求。相信在技术进步的背景下，火力发电厂的烟气治理与脱硫脱硝技术将会越来越成熟，为生态环境保护作出更大的贡献。

参考文献:

[1]贾犁锴，张瑞丽.低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用[J].工业b，2015（33）：162.

[2]吴益江.低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用[J].华东科技：学术版，2017（5）：33.