燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

燃煤电厂脱硫脱硝技术研究

王星星

广东国华粤电台山发电有限公司 529228

摘要：在城市的发展中处处离不开电能的需求，电厂的重要性不言而喻。煤炭是我国现在最为需要的能源之一，被誉为“乌金”。现在我国大多数电厂主要依靠燃煤来制造热能发电，煤炭中除了碳之外，硫、硝的也占到一定比例。大气中大部分SO₂、NO_X主要来源于煤炭燃烧的烟气。不仅严重污染了环境，也影响了人的正常生活。所以脱硫脱硝的技术研究成为重中之重。本文综述燃煤电厂单一类型的烟气脱硫脱硝成熟技术，和脱硫脱硝一体化的前沿最新技术。根据众多技术的特点，预测新技术在未来市场的发展前景及所带来的综合效益。

关键词：燃煤电厂；脱硫脱硝技术

引言

工业的发展不但推动了国内的社会经济发展，而且为工业的生产与创造带来许多好处。由于电力行业中的燃煤电厂会产生大量的有害气体，这些有害气体不但会危害人们的呼吸系统，而且可能严重影响社会的正常运行。除此以外，还有有毒物质的气体排放在很大程度上违背了国家近年来倡导的绿色发展理念。对于国内长远的经济发展来说，也是一种损失。对此，相关部门必须要加大对燃煤电厂的治理力度，尽可能用科学合理的治理技术来降低它对环境带来的危害。

1燃煤电厂烟气特点

煤炭发电依然是现阶段的主要发电技术，其发燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究浙江天畅环境科技有限公司赵峰摘要：燃煤电厂排放的含有二氧化硫和氮氧化物的废气，对于大气造成了严重的污染，对于燃煤电厂烟气的脱硫、脱硝、多种污染物的处理技术发展和研究是十分必要的。关键词：燃煤电厂；烟气；脱硫脱硝；一体化；应用电技术成熟、相对电力输出比较稳定，但是其燃煤过程中会产生大量的热量、二氧化硫、氮氧化物等污染物，各种尘埃等也会随之进入到空气之中。例如，其中的氯离子、氟元素等不经过处理直接排放到空气中就会造成严重的空气污染，并且对于人们的健康产生影响。上世纪的八大公害事件中伦敦烟雾的一部分成因就在于燃煤发电的废气，事实已经在告诫人们务必对于燃煤电厂的烟气进行必要的处理。

另外，不同类型的煤和燃煤的锅炉所产生的烟气状态并不相同，各种燃烧气体的质量和成分也并不相同，这也就增加了烟气处理的难度，对于烟气脱硫脱硝一体化技术也提出了较高的要求。我国目前的生产状态而言，大气中排放的烟气会随着时间的积累形成烟雾和酸雨等，其排放的温度在1200摄氏度以上，总量大，对于生态环境有着严重的影响。

2燃煤电厂烟气脱硝脱硫处理技术

2.1烟气脱硫技术

a)干法脱硫。以粉末状与颗粒状固态吸收剂作为对象，将其置于高温高压环境下，通入烟气控制条件进行催化反应，促使烟气内含有的SO₂分解，最后转化成固体状态，使其顺利从烟气中脱除；b)半干法。将碱性脱硫粉末作为反应试剂，对烟气进行润湿处理然后通入，最后以固体状态进行沉淀，达到良好的脱硫效果；c)湿法脱硫。向高浓度的碱性溶液内通入烟气，促使烟气中含有的SO₂被吸收，具有良好的脱硫效果。常见的如石灰石-石膏法，选择石灰石浆液作为吸收剂吸收烟气内含有的SO₂，达到脱硫效果，同时可以得到石膏副产品。因为石灰石资源丰富且成本低，脱硫处理后还可以获得石膏副产品，不仅对环境影响小，还能够重复利用，相比其他脱硫技术来讲优势更大。三种脱硫技术适应的条件不同，其中以湿法脱硫应用最为广泛，可以适用于大部分条件，尤其是含硫量大的煤炭资源，电厂可以结合自身情况对比选择，争取通过技术条件控制，达到良好的脱硫效果。

2.2烟气脱硝技术

燃煤电厂的脱硝技术主要是进行氮氧化物的形成和释放控制工作，以减少烟气中的氮氧化物含量，有效减少空气中光化学烟雾的产生，在可控、可接受的条件下进行烟气的排放，减少空气污染。通常脱硝技术的使用是在燃煤阶段进行控制，进行烟道的分析工作。目前的烟道脱硝技术以氧化还原脱硝和吸附技术相结合，从而减少烟气中的氮氧化物，也降低了烟气在空气中发生光化学污染的可能性。在进行技术的选择和处理中通过对于整体工作分析使得燃煤气体的有害物质的含量等进行精确的计算，使得处理工艺更加符合实际烟气的需求，具有一定的针对性。

另外可通过不断的实验总结工作来进行烟气特征的总结，确定好总烟气含量、燃烧特性的函数，从而对于烟气处理技术的针对定大大提升。最终的烟气处理技术需要将氮氧化物进行无害化的处理，将最终转化为氮气，提升反硝化的效率。

3燃煤电厂脱硫脱硝一体化工艺

3.1CuO吸附法

CuO吸附法早在1980年代便开始了研究，该法主要利用一CuO-SiO₂和CuO-Al₂O₃为主的吸附剂进行SO₂和NO_X的去除。其基本原理主要分为两部分：在300℃～450℃的温度范围内，CuO与烟气中的SO₂和O₂反应生成CuSO₄；而NH₃在CuSO₄和CuO的还原下，作为催化剂将NOX还原为N2。其脱硫脱硝总反应式如下：

SO₂+1/2O₂+CuO→CuSO₄；4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

其流程可理解为：首先烟气经过除尘之后，通入适量的NH₃，烟气由底部进入吸收塔，吸收塔中的SO₂与附着在塔内的CuO吸收剂发生反应后生成CuSO₄，而后在CuO的作用下，NOX发生氧化还原反应被NH₃还原生成N₂，从而完成脱硫脱硝的任务。CuO吸附法如今已有90%-95%的脱硫率和脱硝率。该工艺可循环利用，其副产物可回收，不存在二次污染，降低了处理成本，适用于各类燃煤电厂。

3.2脉冲电晕放电等离子体烟气技术

脉冲电源制造高电压的脉冲，然后将其施加在反应器电极上，在反应器电极彼此之间产生强电场，通过强电场的作用，烟气中的一部分烟气分子会被电离，电离出来的电子在强电场的加速下会获得能量，从而变成高能电子（5～20eV）。高能电子的功能是激活、裂解或者电离其他的烟气分子，进而产生OH、O、HO₂等多种活性粒子及自由基。在反应器里，烟气中的SO₂、NO被活性粒子和自由基氧转化为高阶氧化物SO₃、NO₂，在与烟气中的H₂O相遇后会形成H₂SO₄和HNO₃，在有NH3或其他中和物注入的情况下生成（NH₄）2SO₄/NH₄NO₃的气溶胶，最后由收尘器集中回收。同时，脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身拥有除尘功能。这种技术还具有装置简单、工作成本不高、能够有效地将有害污染物彻底清理干净以及不造成二次污染等优点。

4烟气脱硫脱硝技术的未来发展展望

烟气脱硫脱硝技术在进行选择设备时也应该有所改变，但确保在完全安全的前提下进行成本的控制，围绕绿色发展来开展工作。机械除尘通过设备的旋转动作带动烟气旋转，在离心力的作用下，烟气中较大的颗粒被集中到边缘位置，吸收烟气中漂浮的粉尘。虽然这种方法自动化程度低，但成本投资少，可用于小型电厂一次除尘，能够在很大程度上对粉煤灰进行回收利用。与此同时，煤炭的燃烧温度一般会在1200℃以上，一些烟尘会变为带电的粉尘。如果是在高压静电场环境中，由于静电作用，它会被吸附在吸附层上，从而达到烟气处理的效果。与机械除尘相比，该方法可以在很大程度上细化除尘程度。具体而言，其对烟气的除尘效果远超90%，且整个系统包含的设备价格合理。人员经过简单培训即可投入工作，总体投资成本低。

结语

燃煤电厂烟气处理为技术研究的核心，应基于生产实际需求，确定研究方向与目的。脱硫脱硝技术在电厂烟气处理中的应用，可以将烟气质量控制在允许排放条件下，以免造成大气污染，对促使燃煤电厂的持续发展具有重要意义。

参考文献

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