火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施

火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施
发布时间：2023-07-12T03:49:17.691Z 来源：《科技潮》2023年13期作者：王军
[导读] 这是最常见的烟气脱硫技术之一。

石灰石石膏法通过将石灰石（CaCO3）与烟气中的SO2反应，生成石膏（CaSO4·2H2O）并将其分离出来。

该方法可以利用石灰石的碱性中和烟气中的酸性物质，有效降低SO2的排放。

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摘要：火电厂烟气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，这些污染物对环境和人体健康造成严重的危害。

为了减少火电厂烟气的排放，提高空气质量，必须采取有效的脱硫脱硝技术和节能环保措施。

本文介绍了火电厂烟气脱硫脱硝的主要技术方法，分析了各种技术的优缺点，以及在实际应用中需要注意的问题。

同时，本文还探讨了火电厂烟气脱硫脱硝过程中的节能环保措施。

本文旨在为火电厂烟气脱硫脱硝技术的选择和优化提供参考。

关键词：火电厂；烟气脱硫脱硝技术；节能环保；措施
火电厂作为重要的能源供应单位，对经济发展和社会稳定起着关键作用。

然而，火电厂的烟气排放中含有大量的二氧化硫和氮氧化物等有害物质，对环境和人类健康造成严重威胁。

为了解决这一问题并满足环境保护的要求，火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用和相应的节能环保措施成为当今研究和实践的热点。

一、火电厂烟气脱硫脱硝的主要技术
（一）石灰石石膏法（Limestone-Gypsum Method）
这是最常见的烟气脱硫技术之一。

石灰石石膏法通过将石灰石（CaCO3）与烟气中的SO2反应，生成石膏（CaSO4·2H2O）并将其分离出来。

该方法可以利用石灰石的碱性中和烟气中的酸性物质，有效降低SO2的排放。

该方法具有脱硫效率高，可以达到90%以上；石灰石石膏法原料易得，成本相对较低；产生的石膏可以用于其他用途，如建材制造，具有再利用的潜力等优点。

但石灰石石膏法主要针对SO2的去除，对氮氧化物（NOx）的去除效果有限。

同时，该方法需要大量的水来制备石灰浆和石膏浆，对水资源的消耗较大。

在实际应用中，石灰石石膏法对石灰石的选择和配比要求较高。

需要注意石膏的处理和处置，避免对环境造成二次污染[1]。

（二）碱液吸收法（Alkali Absorption Method）
碱液吸收法利用碱性溶液（如氨水或碱液）吸收烟气中的SO2和部分NOx。

在吸收剂中，SO2和NOx与碱液中的氢氧根离子（OH-）反应生成相应的盐类。

这种方法具有较高的脱硫和脱硝效率。

其优点包括：脱硫和脱硝效果较好，可以同时去除烟气中的SO2和NOx；可以使用不同的碱液作为吸收剂，根据具体情况选择合适的碱液；工艺相对成熟，应用广泛等。

但也具备吸收剂的成本较高；碱液的使用量大，对水资源的消耗较大的缺点。

在实际应用中，应注意碱液的浓度和使用量需要精确控制，以保证脱硫和脱硝效果。

同时，也要注重对碱液的循环、处理和排放要进行合理的管理。

（三）活性炭吸附法（Activated Carbon Adsorption Method）
活性炭吸附法是一种用于去除烟气中有机物和某些气体污染物的技术，也可用于去除部分SO2。

通过将活性炭与烟气接触，活性炭上的吸附剂能够吸附SO2分子，从而达到脱硫的目的。

该方法的优点是：对烟气中的有机物和部分SO2去除效果较好，还可以用于脱除烟气中的其他污染物，具有较好的多功能性。

但对大规模的火电厂来说，活性炭的使用量较大，成本较高，活性炭的再生和处理过程相对复杂。

在实际应用中，活性炭的选择要考虑吸附能力、再生性能和经济性等因素，活性炭的投加和更换周期需要合理规划和控制[2]。

（四）选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）
SCR是一种用于脱除烟气中NOx的有效技术。

该方法通过在合适的催化剂存在下，将烟气中的NOx与尿素或氨等还原剂进行催化反应，生成无害的氮气和水。

SCR技术能够高效地降低NOx的排放，特别适用于高温烟气。

其优点包括：高效降低烟气中的NOx排放，脱硝效果可达到90%以上；适用于高温烟气，催化剂的活性稳定性较好；与其他脱硫脱硝技术相比，对能源消耗较低。

但该技术复杂，设备和催化剂成本较高，对烟气中的氨或尿素的投加量和分布需要精确控制。

在实际应用中，催化剂的选择和维护要注意催化剂的活性和耐久性，控制氨或尿素的投加量，避免氨逸出和二次污染。

（五）非选择性催化还原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）
SNCR是另一种用于降低烟气中NOx的方法。

它利用氨水或尿素等还原剂在高温烟气中直接与NOx反应，生成氮气和水。

SNCR技术相对于SCR来说成本较低，但脱硝效率相对较低。

该技术的优点是：技术简单，设备和操作成本相对较低，对烟气中的NOx降低效果较好。

其缺点是：脱硝效率相对较低，一般在60%到80%之间；受烟气温度、催化剂选择和分布的影响较大。

在实际应用中，需要合理选择还原剂（如氨水）的投加量和分布。

针对烟气温度变化，需要根据实际情况调整催化剂的运行参数。

二、火电厂烟气脱硫脱硝过程中的节能环保措施
（一）提高燃烧效率
通过提高燃烧效率，火电厂可以减少燃料消耗和烟气中有害物质的排放，实现节能环保的双重效益。

这些措施需要综合考虑火电厂的实际情况和技术要求，进行技术改造和系统优化，以达到最佳的节能环保效果。

提高燃烧效率的方法有：优化燃料结构，使用低硫低灰分的优质煤；采用先进的锅炉和汽轮机技术，提高锅炉和汽轮机的效率和可靠性；实施节能改造，提高设备运行水平和维护管理水平；加强监测和控制，实现最佳的空气过量系数和最佳的燃烧温度。

（二）优化运行参数
通过优化火电厂的运行参数，如燃烧温度、氧气浓度、过量空气系数等，可以实现更有效的烟气脱硫脱硝。

优化运行参数的方法有：根据不同的脱硫脱硝工艺，合理选择吸收剂、催化剂、还原剂等化学药剂的种类、用量和投加方式；根据不同的锅炉负荷和煤种变化，调整锅炉出口烟气温度、湿度、流量等参数，保证脱硫脱硝设备的稳定运行；根据不同的环境标准和排放要求，调整脱硫脱硝设备的出口浓度、pH值、压力等参数，保证达标排放。

（三）回收利用副产品
火电厂烟气脱硫脱硝过程中产生的副产品，如石膏、氨水等，可以通过合理的处理和利用实现资源的回收和再利用。

回收利用副产品的方法有：将脱硫过程中产生的含钙废水进行处理，回用于吸收塔或者作为工业用水；将脱硫过程中产生的含硫废渣进行处理，制成石膏板、建材、水泥等产品；将脱硝过程中产生的氨水进行回收和再利用，作为还原剂投加到SNCR或SCR系统中。

通过回收利用副产品，不仅可以减少废弃物的排放和对环境的污染，还可以降低运行成本和资源消耗，实现经济和环境的双重效益[3]。

（四）减少水资源消耗
火电厂烟气脱硫脱硝过程中需要大量的水作为吸收剂和反应介质。

减少水资源消耗的方法有：采用闭路循环水系统，减少新鲜水的进入和废水的排放；改善水循环系统的设计，降低水的流速和压降，减少水的泄漏和损失；采用节水设备，如高效节水喷淋器、节水冷却塔等，降低水的使用量。

通过减少水资源的消耗，不仅可以节约水资源，还可以降低废水处理成本和环境污染风险。

结束语：
火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用与节能环保措施是保护环境、实现可持续发展的重要举措。

通过合理选择和应用烟气脱硫脱硝技术，并结合节能环保措施的综合应用，可以有效减少烟气中的污染物排放，降低能源消耗，减少废弃物的产生，实现节能减排和资源循环利用。

这不仅有助于改善空气质量、保护生态环境，还能促进火电厂的可持续发展和社会的可持续繁荣。

参考文献：
[1] 吕庆. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施分析[J]. 中国科技期刊数据库工业A，2021（11）：3.
[2] 仝慧颖，王东亮. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2021（6）：2.
[3] 唐元影. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用及节能环保措施[J]. 中文科技期刊数据库（引文版）工程技术，2021（8）：1.。