火电行业怎样治理PM2.5

蒋 森

（中国天辰工程有限公司黑龙江分公司，黑龙江 哈尔滨 150076）

概述

随着经济的发展和社会的进步，人们对自己赖以生存的环境重视程度越来越高，近几年频繁发生的雾霾事件给人们的生活和身体健康造成了极大的困扰，火电行业是产生超细颗粒物（PM2.5）的重要领域之一，并且在燃煤燃烧过程中产生的PM2.5中还携带有砷、铅、铬等重金属以及各种有机污染物，因此危害极大，为加快空气中颗粒物尤其是PM2.5的治理，我国及时修订了《环境质量控制标准》和新的《火电厂大气污染物排放标准》，对于PM2.5排放大户火电行业和为其提供环保服务的环保企业来说就有了更明确的要求。火电行业产生的PM2.5主要来自两个方面，第一是烟气中的粉尘，第二是燃烧产生的氮氧化物和二氧化硫在大气中发生均相和非均相氧化反应生成等形成的水溶性气溶胶，因此要治理火电行业PM2.5，就要从两个方面入手。

1 火电厂除尘技术

1.1 静电除尘器去除PM2.5

目前，多数火电厂均采用了较为先进的除尘工艺，能够除去烟气中大部分的大颗粒物，但对于像PM2.5这样的超细颗粒物的去除效果并不理想。例如，当前我国火电厂最常用的静电除尘器对于烟尘中颗粒物的去除率可达99%以上，但去除的大多数都是粗颗粒物，而对PM10和PM2.5的去除效率不高，经实验证明，PM10和PM2.5在除尘之前在总灰分中的含量分别为40%和2.5%左右，而除尘后由于大颗粒物被去除使得灰分中PM10和PM2.5的比例分别高达93%和36%左右，无法达到相关标准的要求，因此在欧美等发达国家为增强静电除尘器对PM2.5的捕集效果采用了湿式静电除尘器、移动电极静电除尘器、高频电源电除尘器等，这些先进静电除尘器可对PM2.5的去除效率达到95%以上，并且运行成本较低，维护简单。

1.2 袋式除尘器去除PM2.5

布袋式除尘器具有比静电除尘器更高的除尘效率，在我国一些300MW以上的机组上已经投入运行，除尘效率可高达99%以上，其对PM10和PM2.5等细颗粒物的去除效果比传统静电除尘器要好，但是布袋式除尘器也有其局限性，在运行初期由于布袋除尘器需要首先捕集一定量的颗粒物以便形成致密的滤层，因此在此阶段大量的微细颗粒物会从布袋的缝隙中散发到外界环境中，另外随着颗粒物不断富集在布袋内表面上使得运行的负荷越来越大，需要及时的清灰工作。

1.3 电袋复合除尘设备去除PM2.5

鉴于传统静电除尘器和布袋式除尘器对PM2.5的去除效果都不是很理想的现实情况，可考虑将这两种除尘器串联起来组成电袋复合除尘设备，并在除尘器前设置预处理装置，将PM2.5通过物理作用或化学作用等团聚成为粒径较大颗粒物后再用除尘器进行去除，可大幅度提高除尘效率。

2 脱硫、脱硝技术

在火电厂燃煤燃烧过程中产生的SO2和NOx是造成火电行业PM2.5排放量高的另一重要原因，因此在火电厂配套科学的脱硫、脱硝等技术设施被认为是防治火电厂PM2.5的重要手段，当前在我国烟气脱硫技术已经基本上趋于成熟和稳定，相应的脱硝技术也得到了快速的发展。

2.1 脱硫技术

自从2003年开始，在我国的新建火电厂都要配套相应的烟气脱硫装置，与此同时也开始了对已有火电厂的脱硫技术改造，当前在我国得到较为普遍应用的烟气脱硫技术有石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术、氨法脱硫技术、烟气循环流化床工艺、海水法等等，其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术由于其吸收剂是石灰石，来源丰富、成本低廉、并且在吸收二氧化硫后生成石膏可回收利用，使其成为当前应用最为广泛的脱硫技术，此法脱硫效率达到80%以上，降低了排放气体中二氧化硫的浓度，因此使PM2.5的生成量大幅降低，达到间接去除PM2.5的目的。

2.2 脱硝技术

火电厂中氮氧化物（NOx）的排放量较大，给空气中生成PM2.5提供了条件，因此当前对于氮氧化物的去除逐渐得到了重视。在火电厂限制氮氧化物产生的技术措施主要分为两个大类：第一是通过低氮燃烧技术，改变燃烧设备的燃烧条件来降低氮氧化物的形成，具体来说是通过调节燃烧的温度、烟气中氧气的浓度以及烟气在高温区的停留时间来抑制氮氧化物的产生，常见的低氮燃烧技术包括排烟再循环法以及二段燃烧法等，除此之外，也可利用选择性催化还原技术SCR，以氨为还原剂，在催化剂的作用下将氮氧化物还原为无害的氮气和水，但投资较大，不经济，因此也出现了不需要催化剂的选择性非氧化还原技术SNCR用于烟气脱硝，因此投资比SCR技术少，但是消耗的氨较多，因此在实际工作中经常用SCR/SNCR组合的系统用于火电厂烟气脱硝，以达到经济、高效运行的目的，其脱硝效率可达90%以上。

结语

综上所述，雾霾天气已经成为当前公众关注和讨论的热点问题，因此对于空气中PM2.5的检测和治理已经迫在眉睫，针对火电厂PM2.5的成因采取相关措施进行治理是科学治理的体现，实际工作中主要的治理方法包括除尘和脱硫、脱硝等技术措施，除此之外，为减少PM2.5的危害，还应兼顾烟气中重金属物质的去除，同时还要考虑治理措施的经济性，因此如何发展一种既经济又高效的PM2.5治理措施是当前环保工作者需要面临的问题。

[1]陈其颢，朱林，王可辉，等.PM2.5标准及火电行业PM2.5主流控制技术[J].华东电力，2013.

[2]李奎中，莫建松.火电厂电除尘器应用现状及新技术探讨[J].环境工程技术学报，2013.

[3]高玮， 叶勇健.利用现有环保设备降低火电厂PM2.5颗粒排放的方法[J].电力勘测设计，2012.

[4]连平，朱林，方爱民，等. 燃煤电厂除尘器的应用和选择研究[J].电力科技与环保，2011.