浅析电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

浅析电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

张凡刚

陕西渭河发电有限公司 陕西 咸阳 712085

摘要：目前，我国的生产生活用电主要通过火力发电供给，而众所周知，火力发电主要通过燃煤；随着工业化速度加快和人们生活水平的提升，生产生活用电需求也逐渐增加，导致燃煤量呈加速度上升，从而产生的电厂烟气也多，其中的多种有害气体成分严重威胁人类生产生活。

关键词：电厂烟气治理；脱硫脱硝技术；措施分析

引言：随着国民经济水平的提高，人们对电能的需求量也在日益增多。力发电在电能供应上占据主体地位，力发电厂排放的尾气中含有有害气体，其中二氧化硫在大气中能发生一系列的氧化反应生成三氧化硫，进一步形成硫酸、硫酸盐和有机硫化合物，然后以湿沉降的方式降落到地表，也就是我们所说的“酸雨”。酸雨对环境的影响有多方面，对水生生态系统的危害表现在酸化的水体导致鱼类死亡；对陆生生态系统的危害表现在酸化土壤导致农作物和树木生长缓慢，乃至死亡。而烟气脱硫装置能有效吸收烟气中的二氧化硫气体，减少烟气对大自然环境的污染。

一、烟气产生的危害

燃煤电厂在进行发电和日常运作的时候，要想保证整个燃煤电厂更加顺利的进行，就需要在这个过程中使用大量的煤炭支持，但是在这个煤炭燃烧过程中经常会产生大量烟气，对城市生态环境造成非常严重的破坏。究其原因在于煤炭在燃烧过程中产生的烟气主要是碳、硫氧化物和碳氢化合物等，这些化学物质对城市的环境会产生很严重的影响，进而造成城市环境污染，而且在城市内部存在的燃煤电厂进行全面分析中，发现其中使用的机械设备并不相同，这就导致在燃煤电厂发电的时候，所产生的烟气状态和量数还存在很大的差异。因此在对烟气进行解决处理之前，还应该对当地燃煤电厂中使用的机械设备型号和其他方面有个全面的了解，并根据这种了解制定有效的烟气处理方案。

另外在燃煤电厂进行烟气排放的过程中还会产生大量热量，这种情况会导致整个城市的气温变高。而且导致城市自身气温变高的原因主要在于两个方面，即燃煤过程中的气温升高和燃煤过程中造成空气中二氧化碳含量增多造成的温室效应。在制定烟气处理方案的时候还要保证对这两种情况有一个全面的了解。在发生城市气温升高的时候，燃煤电厂采取的方法主要是将烟囱进行升高处理，但是这样不仅仅会造成烟气排放范围增加，还会导致烟气排放的距离出现延长的现象，其中烟气对环境造成的危害也有很大的提升。另外整个燃煤电厂在发电过程中产生的烟气在扩散的过程中，对农作物的生长也会产生一定影响，造成农作物生长缓慢或者其自身携带污染物质的现象，对农业发展和人们身体健康都产生严重的影响。而且烟气中的二氧化硫一旦与空气中的氧气和水结合还会形成酸雨，对建筑物和作物都会产生腐蚀作用，不仅仅影响人们的经济利益，对人们的人身健康产生的危害也是非常大的。

二、治理燃煤电厂烟气的方法

1、有效利用除尘设备

除尘设备是燃煤电厂最直接的治理烟气的方法，也是最基础、最常用的烟气治理方法，在烟气电厂应用广泛。电厂烟气除尘设备类型多种多样，根据其工作原理的不同，可以将除尘技术分为机械式除尘、静电除尘、布袋除尘、实施除尘等几种方法，这些都是当前燃煤电厂比较常用的几种除尘技术。以静电除尘为例，其技术原理先在高温环境下将烟尘颗粒物转化为带电粉尘，然后将带电粉尘通入到高压静电场中，将其进行吸附排除，进而实现除尘效果。该方法除尘效率较高，并且成本较低，受到了广泛应该用，具有较高的推广价值。

2、改进技术

推广除尘设备只是电厂治理烟气污染的权宜之计，根本的方法还要提高治理烟气的技术，利用科学的技术，有效的除去烟气中的有害物质，才能较好的缓解环境污染问题。所以，电厂要积极关注治理废气的新技术，加大技术的投资，不断完善、改进落后的技术，尽量采用废弃治理技术和洁净煤技术进行处理，将全面利用能源与防治电气污染相结合，做到应用科技手段，切实解决电气污染问题。

3、开发绿色新型能源

造成燃煤电厂烟气污染现象的根本原因是煤炭能源自身特性，这并不是可以用技术便能够彻底解决的问题，应用除尘设备以及进行技术创新，并无法从根本上解决电厂烟气污染现象，只有利用绿色新型能源来取代煤炭，才不会出现因煤炭燃烧而产生的烟气，也就不会存在电厂烟气污染现象，所以就需要开发绿色新型能源。太阳能、风能、水能、地热能等，都是当前比较常见的绿色新型能源，并且已经在电能生产中得到了有效应用。另外，在绿色新型能源开发过程中，应提高能源利用率，避免能源浪费现象的出现，提高能源经济效益，寻找环境保护与经济建设的有效平衡点。

三、电厂烟气脱硫脱硝技术

1、脱硫技术的应用

脱硫技术主要针对的是煤炭中含有的硫成分，在燃烧前、燃烧中、燃烧后，均需要进行物理法脱硫技术，即根据磁特性降低煤炭中硫元素的含量。在燃烧过程中，技术人员采用的化学法脱硫技术，即高温燃烧煤炭的时候，向其中添加固硫剂，固硫剂会与含硫化合物发生化学反应，最终生成硫酸盐，随后将硫酸盐与残渣一起排除。完成燃烧后，为了避免二氧化硫排放到空气中，需要采用FGD脱硫法，即采用干法、半干法、湿法脱硫。干法脱硫指的是利用颗粒状吸收剂或者粉状吸收剂使二氧化硫发生催化反应，降低二氧化硫排放量，此法反应时间较强，但是所需的成本较低，而且容易操作，所以在除硫工作中得到了广泛应用。半干法脱硫值得是，在高温状态下，碱性粉末与二氧化硫发生反应生成固态粉末，此法操作简单，所需的设备较少，所以在电厂中也受到了青睐。湿法脱硫则将强碱性溶液当作吸收二氧化硫的器皿，同时辅以石膏吸硫，脱硫效果较好，在低硫煤、中硫煤、高硫煤中均得到应用。

2、脱硝技术

烟气中氮氧化物的减少可以从燃烧中和燃烧后进行。首先，通过燃烧调整，减少锅炉中氧气的含量和煤粉在高温环境下的时间可降低氮氧化物的生成量；然后，在燃烧后的烟气进行氮氧化物的脱除，具体方法可以采用溶液内反应、选择性催化还原反应以及粉末吸附等方法。溶液内反应与脱硫类似，选用强碱性溶液吸收效果更好；选择性催化还原可选择良好的催化剂，使有害的氮氧化物快速有效的变成无公害的物质；粉末吸附要选择具有良好吸附功能的物质，比如活性炭等。另外还有一种电子束处理技术，这种技术有比较广泛的发展前景，已经开始走向工业化，现已经被很多企业采用，该法将在下述干法技术中描述。

3、金属氧化物催化法

金属氧化物催化法在进行烟气脱硫脱硝时，通过金属氧化剂的催化作用，有效提高脱硫脱硝的活性。这种脱硫脱硝的方法虽然脱硫率比较高，但是脱硝率差，所以还需要进一步的研究。鉴于环保策略的要求，此种方法的脱硫脱硝率并不能达到理想的要求。目前，我国已有氧化铜、氧化铝等金属氧化物，但是都无法达到较高的脱硫脱硝率，因此还需要进一步的研究，新型的催化剂也正在研制中。

四、结语

综上所述，在新时期工业企业发展必须提高对烟气综合治理工作的重视程度，要积极引进应用先进的脱硫脱硝除尘一体化技术，在充分保障烟气脱硫脱硝工作质量和效率的同时，提升烟尘粒子的处理水平，避免烟气粒子对大气环境产生严重污染。工业企业要组建完善技术人才队伍，加大脱硫脱硝技术应用研究力度，优化改善脱硫脱硝除尘一体化技术，提高企业烟气综合治理水平。

参考文献：

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