大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘措施研究 贾小龙

大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘措施研究贾小龙

摘要：本文围绕大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的议题进行了探讨，概述了大型火电厂锅炉脱硫脱硝烟气除尘的必要性，然后分别论述了火电厂锅炉干法脱硫技术、湿法脱硫技术、选择性催化还原脱硝技术以及脱硫脱硝烟气除尘一体化技术，供相关人士参考。

关键词：火电厂、脱硫、脱硝、烟气除尘

1引言

火电厂是高污染排放型企业，随着国家环保政策的发布以及排放指标的日趋严格，不断提升火电厂脱硫脱硝技术和烟气除尘技术水平是火电企业提高环保工作水平的关键所在。为此，针对火电厂锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术进行研究和十分重要且必要的。

2大型火电厂锅炉脱硫脱硝烟气除尘的必要性

当前，我国大型国有企业进入到提质增效的发展阶段，环保工作面临新的挑战。对大型火电厂来说，锅炉生产工艺中硫氧化物和氮氧化物以及烟尘的排放直接影响着最终环保排放的指标是否符合行业新标准。为此，必须结合火电厂的生产实际状况，加强锅炉脱硫脱硝烟气除尘工艺水平和技术措施，为企业早日走上节能环保、高质高效的发展道路上奠定重要保障。

3大型火电厂锅炉脱硫技术

一类是湿法脱硫技术。该技术主要的脱硫剂是石灰石、氢氧化钠、氧化镁，湿法脱硫技术中又根据不同的情况分为多种脱硫方法，如氨法、海水法等。湿法烟气脱硫技术对烟气的吸收效率较高，脱硫反应速度快，因此应用较为普遍。但应用过程中通常存在设备腐蚀严重，维护费用高以及二次污染等问题，因此对脱硫工艺设备的材质要求较高，需要做好设备的防腐工作。

另一类是干法脱硫技术。该技术是将吸收剂投入二氧化硫发生器中，通过吸收剂与二氧化硫的充分反应实现脱硫的目的。为了提高干法脱硫效率，新的技术不断涌现，比如脉冲电晕等离子体技术、电子束照射技术等。电子束照射技术是在烟气进入反应器前加入氨气，然后利用电子加速器产生电子束，烟气被电子束照射后，其中的水蒸气和氧气能够被瞬间激发，继而产生大量的自由基，这些自由基具有极强的氧化能力，可以和烟气中的二氧化硫发生反应，生成硫酸，再与反应器中的氨气生成硫酸铵，从而实现脱硫的目的。该技术脱硫效率高，同时产生的副产物可进行再次利用，比如用作化肥原料、工业生产原料等，可为电厂增加一条经济来源。但该技术对电子发射装置要求较高，同时需要对电子辐射进行屏蔽，以免对工作人员造成危害。脉冲电晕等离子体技术是电子束照射技术的升级版，利用脉冲高压电源在反应器汇总形成等离子体，继而产生高能量电子，代替电子加速装置，在很大程度上避免了电子加速装置的设备使用问题。

4大型火电厂锅炉脱硝技术

锅炉脱硝技术主要包括选择性催化还原脱硝技术（SCR）、选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）以及前两者相结合的混合脱硝技术（SNCR-SCR）。在脱硝效率上，SCR比另外两种脱硝技术更高。

SCR技术中主要是借助SCR催化剂来实现脱硝的目标。因此SCR催化剂的制备技术十分关键。具有良好催化效力的催化剂代表为蜂窝式SCR催化剂。该催化剂比表面积大，反应活性高，具有较高的强度和耐磨度，对温度适应范围广，这

些优势促进了SCR脱硝催化剂的应用。蜂窝式SCR催化剂的生产工艺主流程如下：混炼→陈腐→过滤→挤出→初级干燥→二级干燥→煅烧→切割→端面硬化→产品组装。其中，混炼工序是在设备中加入二氧化钛、三氧化钨、氧化钼以及蒙脱土，

然后在低速搅拌过程中加入硬脂酸、乳酸、氨水等生产辅料。对泥料pH值和水

分含量进行监测，降为最终pH值7.8～8.4，水分含量27%～30%。然后将泥料卸

入到陈腐装置中进行密封。陈腐工序是将泥料密封在陈腐装置中一段时间，调节

温度在20℃至30℃，湿度在80%之上，促进泥料的均匀度。过滤工序是对泥料

进行过滤和初步挤压，温度控制在50℃以下，避免温度过高，水分蒸发。挤出工

序是利用专业的真空挤压装置将过滤后的泥料压成蜂窝状的胚子。胚子的长度和

断面面积可根据具体的设备以及生产工艺要求来确定。初级干燥是用加热的方式

蒸发水分，然后温度降低后得到水分含量较低的胚子。应采用多次升温和降湿的

过程，使催化剂中的应力变化平稳，各部位受力均匀。二级干燥是在经过初级干

燥工序后，催化剂基本成型，如果直接进行煅烧，由于其中的水分含量较高，很

容易出现煅烧过程中的裂纹现象，因此初级干燥后进入到二级干燥装置中，调整

温湿度，利用鼓风装置干燥，直到水分量降到3%以下。在煅烧工序中，注意温

度段的控制。催化剂最开始会经历升温的时段，然后经过一个恒温段，之后再次

升温，经历一个恒温过程，此时物料反应充分，最后经过降温，完成煅烧过程。

改工序中，需观察并及时做好氧量的补充和调整，提高催化剂煅烧质量。煅烧后

的催化剂经过切割设备去除多余的边角。利用特殊的硬化助剂如硫酸铝溶液提高

催化剂端面的耐磨强度，利用硫酸铝的氧化性能来改善催化剂的整体性能，延长

使用寿命。结合脱硝生产工艺，将催化剂单体有序地放置在模块装置中，在设备

和催化剂接触空隙放置陶瓷纤维棉，提高模块密封性，对模块进行位置固定和零

部件紧固。

5大型火电厂锅炉烟气除尘技术

随着大型火电厂生产工艺的提升，锅炉脱硫脱硝及烟气除尘工艺从独立的装

置走向一体化系统，通过整合多项设备和技术，发挥出综合的协同优势，提高火

电厂脱硫脱硝及烟气除尘的效率。烟气脱硫脱硝除尘一体化技术是利用烟水混合

器在二次喷射原理的作用下把烟气吸入水中，在烟气和水进行充分混合后，烟气

中的可溶性气体、飞灰以及其他颗粒物质会溶解在水中或被水吸湿而沉淀到底部，进而实现清除烟气中二氧化硫、氮氧化物以及粉尘的目的。该工艺技术中设备的

结构简单，数量少，主要由烟水混合器、均匀溶解器、水泵、水池等组成。其中

烟水混合器由喷水管和拉伐尔喷管构成二级喷射结构，使烟气能够被吸入水中。

均匀溶解器的目的是洗涤烟气和烟尘，熔接器中为弱碱水，当烟气与均匀溶解器

混合的过程中，烟气会溶解于弱碱水中，烟气中的灰尘颗粒会被水浸湿而促进颗

粒的沉降，烟气中的有害气体会和碱发生化学反应生产盐类物质，从烟气中得以

分离进入到水中。水泵为水循环提供动力。水池由上水池、沉淀池以及下水池组成，用于分离沉淀物质。烟气脱硫脱硝除尘一体化技术在火电厂环保工艺中发挥

者不容忽视的作用。

6结语

大型火电厂在电力行业中占据着十分重要的地位。在当前的环保形势下，火

电厂必须加快研究和探索锅炉脱硫脱硝及烟尘处理技术措施，通过工艺技术的升级，实现污染物排放量的进一步降低，推动火电厂加快走上绿色环保、节能高效

的发展道路。

参考文献