火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术

火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术
近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，各领域对电力资源的需求量不断的增加，火电厂大气污染物的排放量持续增加，严重影响了环境，这与资源节约型和环境友好型社会的构建方针相违背。

文章将对火电厂大气污染排放现状进行分析，并在此基础上就烟气脱硫脱硝技术应用，谈一下自己的观点和认识。

标签：火电厂；大气污染；烟气；脱硫脱硝；技术
社会经济的快速发展促进了工业化建设进程的加快，火力厂数量、规模不断增加、增大的同时，也造成了非常严重的生态破坏、大气污染。

在这样的情况下，若不及时采取针对性的措施，则可能会造成更为严重的后果。

因此，在当前的形势下，加强对火电厂大气污染排放现状、烟气脱硫脱硝技术问题研究，具有非常重大的现实意义。

1 当前国内火电厂大气污染排放现状分析
随着工业化建设进程的不断加快，国内各领域的生产生活用电量持续增加，每年国内能源消耗量也呈上升之势。

据统计数据显示，2006年国内发电能源需求量大约为2188万吨，至2011年需求量超过3437万吨，期间大约增长了57%左右。

根据这一增长，预计到2050年，国内发电能源需求量将超过6657万吨。

在此需要特别强调的，国内电厂尤其是火力发电厂所需的都是煤炭等原材料，在燃烧和发电过程中，产生大量的二氧化硫、硝化物，如果不经处理，直接排放到大气中，必然会对生态环境造成非常严重的污染和侵害，后果不堪设想。

这样的环境，对人类的生产生活也会造成非常不利影响。

火电厂发电过程中，主要是靠燃煤产热，然后再将热能转化成电能。

在此过程中或产生大量的废气污染物，主要包括二氧化硫、粉尘、一氧化碳以及硝化物和二氧化碳等废气。

其中，二氧化硫和硝化物对生态环境造成的危害最大，同时也对人体健康产生严重的威胁。

据统计数据显示，2010年国内工业废气排放量超过了519168亿立方米，较之于去年同期上升了大约19.1%，2012年工业废气排放量已经超过了520000亿立方米。

其中，工业生产中的二氧化硫的排放量超过了1880万吨，占全国排放量85%左右。

随着十二五期间的大力整治，国内SO2实际排放量、工业排放量均有一定程度的下降，但形势依然严峻。

从宏观发展的视角来看，国内工业二氧化硫和硝化物排放量逐年增加，因此采用有效的措施进行脱离脱硝，成为当前生态环境保护工作的重中之重。

2 火电厂烟气脱离脱硝技术应用
基于以上对当前火电厂大气污染排放情况分析，火电厂排气中的二氧化硫、硝化物是最主要的污染物，因此加强火电厂污染防治，首先要从烟气脱硫脱硝方面着手。

2.1 火电厂烟气脱硫技术
实践中可以看到，火电厂烟气脱硫方法有很多种，本文以石膏湿法脱硫技术为例，就其脱硫技术应用进行分析。

2.1.1 脱硫工艺系统
火电厂烟气脱硫工艺系统，主要包括脱硫废水排放、压缩空气、设备冷却水、石膏脱水、排放、吸收、烟气以及吸收剂浆液和石灰石浆液制备等系统，如图1所示。

实际操作过程中，将成品石灰石粉作为脱硫吸收剂，并且在石灰石浆液中加入适量的水，制成浆液。

石灰石粉仓顶部侧面位置，应当装上接触式料位计，一旦仓中的料位达到最高点，接触式料位计就会自动报警。

同时，将压力真空释放阀装在石灰石粉仓顶部位置，当舱压增加至选定值以后，压力会低于原本的选定值，此时阀盖返回正常状态。

2.1.2 脱硫过程中的化学反应
上述系统的吸收区中，SO2溶解造浆液之中，同时吸收HCl、HF等气体。

反应公式为：SO2+H2O→H2SO3；在FGD设备中的脱硫效率取决于气、液传质速率。

当SO2溶解在液体中以后，就会形成亚硫酸，并分解成亚硫酸氢根、氢离子等，即H2SO3→H++HSO3-或者H2SO3→H++SO32-。

吸收浆液进入吸收区以后，因吸收了大量的SO2 HCl物质，必然或产生了大量的H+，从而导致浆液酸碱值降低，SO2 吸收能力也会随之降低。

经吸收区洗涤液作用，其中所含有的CaO3与上述反应中的离子再次进行化学反应：
2.2 脱硝技术应用
火电厂烟气中的硝化物去除时，实践中常用的脱硝技术主要有气相反应脱硝法和液相反应脱硝法，前者又称为干法，后者又称为湿法。

需要说明的是，当前国内采用的干法脱硝技术已经在现代工业领域应用方法的广泛，而且成为主流研究方向。

对于干法脱硫技术而言，其又可以分为选择性催化还原法（即SCR）、催化分解法以及选择性非催化还原法（即SNCR）以及烃类和催化还原法，以下将以选择性催化、非催化两种还原方法为例，就其应用进行分析。

第一，选择性催化还原脱硝法。

实践中可以看到，该种脱硝方法主要是将催化剂、温度条件作为具体的反应环境，然后将烃、氨等物质作为脱硝还原剂，将硝化物选择性还原成氮气、水等，无毒害性气体和液体。

SCR主要反应：
从实践来看，就选择性催化还原脱硝法应用实例而言，其可以有效脱去硝化
物中超90%的废气，比如NH3-SCR型脱硝技术，已经在全球范围内得到了广泛的应用。

早在上世纪末，我国就投运了SCR脱硝系统工程，后期因受氨量误差因素的影响，实际脱除效率并不高。

目前经过改进，择性催化还原脱硝法的应用效率已经明显有所提升，而且产生的物体不会对大气环境质量产生严重的污染和危害，已成为应用广、脱硝效果好的成熟技术。

第二，选择性非催化还原脱硝法。

该种脱硝方法，通常被称为是热力脱硝法，即将尿素、氨类物质作为还原剂，喷在炉膛内的高温区，一般温度可达900至1050摄氏度，以此来实现脱硝之目的。

实践中可以看到，目前全世界有超过三百套的选择性非催化还原脱硝法设备，被有效地应用在现代工业锅炉、发电厂锅炉以及垃圾焚烧炉领域。

从应用效果上来看，选择性非催化还原脱硝法，可以直接利用现有的锅炉设备进行改造，所以投资费用相对较低等，但同时也表现出脱硝效率相对差一些、氨逃逸率相对比较高，而且还原剂需求量比较大等不足，其中还原剂消耗量大的原因是还原剂与氧气发生氧化反应，生成水和二氧化碳。

目前采用的选择性非催化还原脱硝法，可与再燃烧技术以及低硝化物燃烧技术联合应用，其脱硝效果会有显著提升。

3 结束语
总而言之，我们不能只顾GDP的增长，还要加强生态环境保护，尤其要做好火电厂烟气脱硫脱硝工作，只有这样才能确保我国工业的可持续发展，同时这也是构建环境友好型社会的客观要求。

参考文献
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