燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用

燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用

发表时间：2018-07-05T15:20:25.287Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王硕

[导读] 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。

（国电南京自动化股份有限公司 210032）

摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析，进而对烟气排放治理提出相关策略，并对燃煤电厂烟气高效除尘技术阐述。

关键词：燃煤电厂；除尘技术；选择；应用

现阶段，随着社会经济的不断进步和发展，工业化发展的速度也在不断的加快，这直接导致环境污染的程度越来越严重。雾霾天气的天数增加，对人们的生活和工作产生了严重的影响。因此国家也越来越重视和关注环境污染问题。我国针对空气污染问题，使用了很多的方法和技术对空气的质量进行保护。燃煤电厂烟气高效除尘技术在我国环境污染治理的过程中发挥着重要的作用。它不但在发展的过程中能够在最大程度上对环境进行保护，同时它可以促进我国国民经济的进步和发展。

1 烟气排放组成及危害影响

煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量也巨大。

煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤变质，影响农业发展的雾霾中包含20多种类的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。

2 燃煤电厂烟气的主要除尘技术

2.1 机械式除尘

机械式除尘该方式原理是烟气被机械设备带动旋转，在离心力作用下，将烟气之中的大颗粒烟尘向边缘偏离，该设备对漂浮在烟气中的尘埃物有有效吸附的作用。但是，其弊端在于直径小于10um的微小颗粒所受到的离心力小，机械除尘设备无法对其进行有效吸附。所以，其只能应用于初级除尘的领域。

2.2 布袋除尘

布袋除尘的原理是将燃烧后所产生的烟尘，通过无纺布、针刺毡等原料制作成的布袋进行过滤。但是，虽然布袋过滤除尘的效率极高，却也有问题存在，那就是烟气的硫、高温以及湿度都对布料性能提出巨大的考验，致使布袋除尘在应用上会有一定的限制。

2.3 联合除尘机制

静电除尘器和布袋除尘器本身都有一定的局限性和优缺点，因此很多专家把袋式除尘器和静电除尘器进行联合使用，以达到更好的应用效果。联合使用多种除尘系统的除尘机构将之有机结合，从而结合不同过滤器的优点，避免各种除尘系统的缺点，使整个联合除尘机构形成有效的补充形式。这种联合除尘机理的除尘效果和广泛的应用范围值得称道，但目前联合除尘机理正属于高效除尘技术的尖端研究方向。

2.4 电除雾器

目前，国内很多电厂都已经将电除雾器处理废弃的方式引入日常废弃处理工作中，该方法具有拖出效率高、能耗水品很低、设备寿命长、施工周期较短、成本低的多项有点，是发电企业十分理想的废弃处理手段。电除雾器的工作原理为通过静电对滞留高压发生装置进行控制，向除雾装置中将交流电转换成的直流电进行输送，进而在雾酸捕集板和电晕线之间产生强大电场，将空气分子电离，瞬间产生大量的正负离子以及电子，在电场力的作用下，电子、正负离子定向运动，构成媒介对酸雾进行捕集，令酸雾微粒荷电，使其在电场力作用下，向阳极板运动。最后，荷电将电子在极板上释放，酸雾被聚集，重力作用使其下流至储酸槽中，进而达到净化目的。

3 现行燃煤电厂烟气的高效除尘技术的选择和应用

除尘设备虽然能缓解排烟治理压力、以及自然的雾霾、酸雨现象，却无法从根本治理污染。因此，在保证经济可持续发展的前提下，应推动除尘技术的创新，实施技术创新的驱动战略，燃煤电厂须积极跟上国际治理烟气技术形式，不断将新技术、新设备引进到生产环境中，同时要注意发电设备的更新换代，有计划地推进环保。

3.1 脱硫技术在燃煤电厂烟气的高效除尘技术中的应用方法

3.1.1 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺

炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，主要使用石灰石粉作为吸收剂，在气力的作用下，将石灰石粉喷入炉膛850～1150℃温度区，在热力的作用下，石灰石粉分解为二氧化碳和氧化钙，氧化钙和烟气中的二氧化硫会产生反应，从而形成亚硫酸钙。因为在气固两相之间进行反应，在传质过程的作用下，反应速度缓慢，吸收剂的利用率也低。在尾部增湿活化反应过程中，增湿水以雾的形状喷进，和没有反应的氧化钙共同反应，形成Ca（OH）2，Ca（OH）2和烟气中的二氧化硫共同作用，再次对二氧化硫进行脱除。如果Ca/S大于等于2.5，则系统脱硫率在65%～80%之间。

3.1.2 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术

炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺，主要是结合炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR），以此达到同步脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的目的。由尿素溶液和各种钙基构成喷射浆液，其总含固量是30%，pH值在5～9之间，相比较

Ca（OH）2吸收剂喷射方法，喷射浆液加强了SO2的脱除。因为该工艺烟气处理量比较小，因而在工业中不适用，所以需要进一步的完善。

3.1.3 气固催化的作用

烟气除尘脱硫脱硝的具体工作中，气固催化的主要目的是，利用催化剂，促进二氧化氮和其他氮氧化物去除效率的提升，使用该技术可以去除二氧化氮和其他氮氧化物。在实际的情况中，二氧化氮和其他氮氧化物的去除效率约为90%，不但可以对环境形成保护，还能够促进相关技术的发展和进步。将气固催化技术运用到烟气除尘脱硝脱硫的过程中，促进了二氧化氮和其他氮化物去除效率的提升，并且不会发生二次污染环境的情况，该技术操作方便、处理成本费用低，在最大程度上保障电厂的经济效益。

3.1.4 电子脱硫脱硝工艺

采用电子照射法，即向废气中照射一定量的电子束，以将废气中的二氧化碳与碳氧化物进行催化，进而转化为硝酸铵和硫酸铵的化合物。这样一来，高能离子就能对废气中的污染物进行高速氧化，降低污染物的排放。

结束语

总而言之，为了积极响应我国制定的可持续发展战略，燃煤电厂排放的烟气严重对大气造成污染，继而形成了酸雨、雾霾等现象，且严重危害社会人群的呼吸道健康。因此科学地将煤炭燃烧所产生的有害气体进行处理，减少烟气中有害物质的含量，是燃煤电厂身上肩负的重要责任，它和为社会供电责任的重要性是一样的。燃煤电厂应在科学运用脱硫脱硝技术同时，积极研发绿色新型能源技术，以确保将燃煤产生的烟气对大气的危害降到最低，为祖国的环保事业做出贡献。

参考文献

[1]张君毅,刘含笑,郭滢.大数据及其在燃煤电厂烟气除尘中的应用初探[J].2017.

[2]谢占军. 三河电厂烟气除尘方案的研究与实践[D].华北电力大学,2017.