电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

冶伟强

新疆天池能源有限责任公司 新疆昌吉 831200

摘要：近年来，我国的科学技术水平不断进步。现阶段，按照国家《节能减排行动计划》的要求，在实现“碳中和”远景目标的发展过程中，必须要重视火力发电产业的优化改造。并且，在提升煤炭热值利用率的同时，要控制好生产时排放烟气中的氮、硫和颗粒物的含量，避免对发电厂的周边环境造成污染和破坏，有效实现火电厂的洁净排放。因此，大型火电厂要积极构建一体化的锅炉排放综合治理体系，实现绿色环保的发展。本文系统介绍了大型火电厂锅炉环保化的常规技术，并结合实例详细分析了有效脱硫脱硝和烟气除尘的优化方案。

关键词：电厂锅炉；脱硫脱硝；烟气除尘技术

引言

燃料发电厂是我国能源消耗和污染物排放量最大的源头，燃料电厂的生产系统急需进行脱硫脱硝改造和烟气除尘技术的改造，以此减少电厂生产过程中排放的污染量，使能源利用效率得以提升。按照国家有关计划限制电厂的燃煤排放，在满足电厂安全生产的基础下保证电厂锅炉的负荷能力和抗震性，并采用最新技术和设备，保证燃煤发电装置实现超低排放。

1意义和技术特点

除了碳之外，原煤还包含其他可能对大气造成危害的元素，例如硫和氮。这些元素的氧化物会破坏大气环境和生态环境。倘若直接燃烧原煤，不仅会减少碳元素的利用，原煤中有害元素的氧化物也会直接排放到大气中，这些氧化物被释放到大气中会产生酸雨和光化学烟雾等大气污染现象。电厂的脱硫脱硝、烟气除尘技术的应用改善了这一现象，不仅大大减少了污染物的排放，而且在一定程度上提高了煤炭资源的利用率，降低了电力成本。脱硫脱硝和烟气除尘技术具有许多其它技术不具备的独特的优势。第一，该技术无需大量人力，过程并不复杂，操作方便。第二，无需大量人力，所需的电力成本也不多，运行成本低是该技术的另外一个优势。最后，这项技术具有很好的适应性。该技术可以在任何型号和规模的发电厂锅炉运行中使用，也不会有二次污染的产生，这样一来可以保证在发电过程中产生的污染物排放量处于最低。

2电厂锅炉脱硫、脱硝技术分析

2.1干法脱硫技术

干法脱硫技术对施工环境的干燥指标要求非常严格，主要使用特定的起到吸附作用的试剂完成污染治理，这种试剂为颗粒或粉末形状，吸附后的状态为干粉末，可以完成毒害气体的治理。环境治理的过程中，干法脱硫技术不会产生其他污染杂质，可以有效保障设备的平稳运行，目前常用的荷电干和等离子两种脱硫处理方案。荷电干式脱硫技术主要在特定试剂的辅助下完成硫化反应，使排放出的烟气达到治理标准。等离子技术是在高科技的辅助下，通过电子能量作用将气体中的含硫物质分解，形成不构成威胁的化合产物。这种物质可以二次应用到农作物种植中，提升环境治理效率和资源的利用效率。

2.2锅炉脱硝技术

脱硝处理是指将火电厂锅炉烟气中含有的氮氧化物予以吸附处理的过程，在这个反应过程中主要是利用氮氧化物气体和氧气、氨气之间发生的氧化还原反应，将氮氧化物转变为无污染的氮气和水蒸气后，再实现达标排放，使整个过程更加环保绿色。这种脱硝处理的方式也被称为SCR技术，在实际处理的过程中需要向锅炉的烟道内注入还原剂，使其将氮氧化物还原为氮气后达标排放。在实现SCR反应的过程中，对于还原剂和催化剂材料的选择、炉膛温度的控制等都有较高的要求，一般会选择尿素和液氨参与反应，且烟道内的温度需要控制在350℃以上才能够达到90%的脱硝目标。但由于火力发电具体情况的差异性，所以在应用时还需要技术人员进行计算分析，以确保脱硝反应的完全性。而SNCR脱销技术是在锅炉炉膛内完成的，此处距离燃烧室更近，其温度可以达到850℃，更有利于促进氮氧化物的还原分解。为了达到更高的脱硝效率，一些大型的火电厂也会选择将两种反应方式结合在一起应用，但整体造价成本较高、基础建设占地面积大，需要定期采购、更换炉膛和烟道内部的还原剂，造成火电生产成本上涨的情况。此外，在锅炉脱销的反应过程当中，为了更好地促进烟气和药品之间的反应，要对使用的催化剂用量进行有效控制。而常见催化剂药品，如二氧化钛等需要定期进行更换，以保证其活力和催化效果，必要时还可使用空气预热设备对烟道内冷却的烟气进行加热处理，以此确保整个脱硝反应的完全性。

2.3半干法烟气脱硫脱硝技术

该技术有以下特点：工艺复杂，需要固、液、气的协同作用、是一种湿热蒸发化学反应，结合袋式除尘器来提升脱硫脱硝效率。该技术有以下两种方法：一种是旋转喷雾干燥法，此方法投资成本低。炉内喷雾钙加湿活化法是另外一种方法，该方法最后能达到80％以上的脱硫率，在脱硫脱硝设备中放置活化反应器，通过喷水加湿来加快烟气和吸收剂的化学反应，同时提高脱硫率，最大程度地节省了投资成本。

3烟气除尘技术

3.1利用静电除尘

根据现有的电厂粉尘治理技术使用情况，静电除尘法是现阶段较为普遍的施工技术形式，在具体实施中主要通过特定的除尘设备辅助完成粉尘治理工作。对现场的实际使用数据进一步研究，发现物料燃烧中产生的粉尘得到有效抑制，成效显著，细微的小颗粒也被及时清理干净，达到行业对环境整治的标准。锅炉高温、高压运行，不会对这种静电除尘设备丝毫产生任何干扰，能够精准地完成粉尘的高效治理。此外，设备稳定性极高，在高速运行状态下产生的正常磨损不会影响运行效率和使用年限。但该设备自身对安装技术具有极为严格的要求，需要大量人力、物力支撑，特别是高水平的技术人才，该阶段成本会有所增加。在实际运行阶段，需要避免非常规磨损给设备带来不可逆转的破坏，影响工作效率。企业应根据运行状况制定科学的维修制度，提升粉尘治理效率，延长设备的使用年限。

3.2锅炉除尘优化

火电厂内的锅炉除尘是控制固体颗粒物排放的重要途径，不仅可以有效实现小直径的灰分物质吸收，还能够促使大直径的固体颗粒重新进行充分燃烧，以补充火力发电的热值，以此进一步实现了锅炉系统环保节能的发展需求。在一体化的锅炉除尘装置中，还存在颗粒污染物的烟气和湿法脱硫的药品之间形成了二次接触，在这个过程当中，一些附着在液体药品上的微小颗粒物已经能够达到清除效果，再配合静电除尘设备进行二次吸附处理，对整个烟气中颗粒物质的去除效率可达到90%以上，这更有利于控制火电厂在进行脱硫脱硝和烟气除尘处理过程中的建设成本投入，同时，也节约了烟气处理设备的占地面积，达到了更为高效的环保化处理目的。

结语

在社会发展的新形势下，我国经济增长速度显著提升。在以往的经济发展中，企业环保意识淡薄，过分注重经济利益，给自然资源带来不可逆转的损伤。随着环境治理力度不断增加，对锅炉燃烧产生的毒害气体和粉尘治理的新型技术不断研发，并得到有效推广。目前，电力能源生产阶段的污染问题得到有效缓解，为新城镇建设以及环境治理工作奠定良好的基础。

参考文献

[1]张荣荣.探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].科技风，2019（19）：195.

[2]卢方平，董正.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术浅析[J].科技经济导刊，2019，27（11）：116.

[3]王卫民.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].中小企业管理与科技，2018（20）：166-167.

[4]吴光远.火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(9):163.

[5]陈新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(5):196.