火力发电厂烟气脱硫脱硝除尘技术与发展趋势探讨 丁剑

火力发电厂烟气脱硫脱硝除尘技术与发展趋势探讨丁剑

发表时间：2018-06-25T17:00:54.013Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：丁剑

[导读] 摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。

(广东粤华发电有限责任公司 510731)

摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。燃煤电厂在发电的同时也产生巨大的污染，其中包括颗粒污染和气态污染两个重要方面，气态污染物又可以分为二氧化硫和氮氧化物。因此，必须对相关的污染物进行处理，以保证环境的清洁。

关键词：燃煤电厂低碳经济脱硫脱硝除尘

1引言

我国的一次能源中有70%-80%的能源是由煤炭提供，尤其是电力资源。电厂污染物主要包括颗粒污染物和气体污染物两种，其中颗粒污染物主要通过烟尘排放污染环境，电厂排放的颗粒物按照粒径不同可以分为四类，分别是总悬浮颗粒物、降尘、飘尘、可吸收颗粒物。颗粒物主要加重大气环境PM2.5的含量，对人体健康产生较大的威胁。因此，必须对电厂排放的污染物进行治理和监测。目前，燃煤电厂都具有烟气处理装置，对排放烟气中的污染物进行处理，达标后再排放。本文结合燃煤电厂，对电厂中的脱硫、脱硝及除尘技术进行分析介绍。

2燃煤电厂中的脱硫技术

2.1燃烧前脱硫：

硫在煤中有多种存在形式，主要是黄铁矿硫、有机硫和硫酸盐等形式存在，燃烧前脱硫即通过物理、化学、微生物等方法脱除原煤中所含有的硫分、灰分等杂质。主要可以分为煤炭物理脱硫方法、煤炭化学脱硫方法、煤炭中的生物脱硫。其中煤炭化学脱硫方法有碱法脱硫、气体脱硫和热解与氢化法脱硫等；煤炭中的生物脱硫是将煤炭中的无机硫转化为硫酸根和亚硫酸根。所用的方法是浸出法和表面氧化法。

2.2燃烧中脱硫

燃烧中脱硫主要是通过改进燃烧工艺或者在燃烧过程中添加脱硫剂，在煤的燃烧过程中进行脱硫的一种方法。如在燃烧过程中加入石灰石或者白云石粉等脱硫剂，这些脱硫剂受热分解，进而与烟道气中的二氧化硫结合生成硫酸盐，硫酸盐随灰分排掉，主要进行的反应，如式(1)：

燃烧中脱硫的方法主要有两种：型煤固硫和循环流化床燃烧固硫技术。

(1)型煤固硫技术：

型煤固硫技术是将不同的原料进行配比，然后混合在一起，经过粉碎机进行粉碎，然后添加固硫剂，经机械设备挤压成型，得到具有一定结构的成品型煤，该型煤具有下述优点：活性高、性能好、固硫能力相比原煤要高。

(2)循环流化床燃烧脱硫技术：

循环流化床燃烧脱硫技术是指在高温除尘器中使飞出的物料再循环的方式以达到脱硫的目的。主要有下述优点：效率较高；能够稳定燃烧；燃料的制备和给煤系统简单，操作简单等。

2.3燃烧后脱硫

(1)干法脱硫

干法脱硫主要是利用粉状、粒状、吸附剂、分子筛或者催化剂来吸附烟道气中的硫实现硫的脱除。干法脱硫的主要优点是工艺相对简单、无污水等二次污染物存在、能耗低。其缺点是效率低，设备相对庞大，占地较多，操作要求较低。

(2)湿法脱硫

湿法脱硫是一种气液反应，整个过程发生在烟道末端、除尘器之后。反应温度在露点以下，因此脱硫后的气体应该加热后再排空。由于脱硫过程是气液反应，是一个化学反应过程，因此，脱硫速度快，效率高。此种方法的缺点是存在废水处理，前期投入较大等特点，运行费用也较高。由于烟道气中存在二氧化碳和二氧化硫，可以比较二者的酸性，选择合适的碱性溶液选择性去除二氧化硫，提高脱硫效率。湿法脱硫主要工艺方法有石灰石-石膏法脱硫、胺法脱硫等，是湿法脱硫工艺是目前应用最为广泛的工艺方法。

3燃煤电厂中的脱硝技术

目前，常使用的脱硝工艺分为选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术。

SCR烟气脱硝技术就是利用还原剂选择性地将烟气中的NOx反应生成对环境无害的无机小分子物质氮气和水。

SCR烟气脱硝技术中应用的还原剂一般为碳氢化合物，应用较多的是氨气，氨气作为还原剂的条件下，主要发生的反应如下：

4燃煤电厂中的除尘技术

(1)电除尘技术

电除尘技术就是利用高压电使得气体发生电力，从而产生电晕放电。空气中通入高压电后，气体中的颗粒就会带有电荷。在电场力的作用下，使得带有电荷的颗粒发生位移，从而与气体进行分离。分离后的颗粒通过捕集装置进行搜捕。电除尘技术一般效率较高，但需要持续耗能。

(2)布袋除尘技术

将带有颗粒的气体通入到布袋中，气体经过布袋的过滤作用实现气体与颗粒分离的方法即布袋除尘技术。新布袋投入使用后，会首先在布袋中产生一层颗粒，该层颗粒称为初层，初层和后续粉尘颗粒层都能起到拦截颗粒的作用，使得布袋截留的颗粒逐渐增加。待达到一定厚度时，进行布袋的清灰工作，清灰时一般保留初层颗粒层，保证下次布袋投运时，能够拥有较好的除尘效果。 5烟气脱硫脱硝除尘一体化技术的创新

目前，脱硫脱硝技术的关注热点为脱硫脱硝除尘一体化技术，主要存在的技术有CuO吸附法脱硫脱硝技术、脉冲电晕法脱硫脱硝技术、炭基催化脱硫脱硝法。其中CuO吸附法脱硫脱硝技术是相对成熟的烟气处理技术，但同时该技术和传统技术的相关性较强，其吸收剂的稳定性相对较差，工艺温度相对较高，因此该技术的推广和使用受到一定的限制。脉冲电晕法脱硫脱硝技术在目前电厂烟气处理中得到一定的应用，但其存在一定的应用劣势，即该技术的应用需要满足的条件是比较高的。炭基催化脱硫脱硝法是新型的处理工艺方法，具有较好的优势。脱硫脱硝过程中的稳定性得到较高的提升，操作过程也较为简便，不存在极为复杂的处理工艺，对于处理环境的要求也不高。另外，其应用成本相对较低，具有很好的推广和应用前景。

6结语

燃煤电厂在我国国民经济发展中具有重要的支撑地位，由于燃煤电厂发电过程中产生较多对于环境存在危害的污染物，因此需要对其烟气进行处理。为保证和促进电厂的环保工作，必须对相关污染物的处理技术进行分析研究。通过本文对脱硫脱硝及除尘技术的分析，可以更好地促进相关技术的应用。

参考文献:

[1]周睿.刍议燃煤电厂烟气治理方法及脱硫脱硝技术[J].工程技术:引文版,2016(6):00156-00156.

[2]唐放邦.探讨火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术[J].科技展望,2017,27(8).