火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究

李亚娥(陕西联合能源化工技术有限公司,陕西 西安 710065)

最近几年，我国经济得到了迅速发展，这样就使得对于煤炭能源的利用在不断增多，并且每一年直接使用于燃烧的煤炭总量也在不断增多。尤其是一些火电厂企业在运行的过程中，煤炭燃烧的数量有增无减，针对这样的现状，所排放出来的污染物就会对大气环境造成了非常严重的污染，甚至会引发酸雨产生，从而就严重危害人们的生产和生活。针对这样的情况，就必须要采用脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术对煤炭资源进行处理，这样才能够保证火电厂企业的正常运行，也能够最大限度保证人们的生活质量。

1 脱硝技术的发展

从目前的现状来看，在火电厂锅炉生产过程中，脱硝技术得到了非常广泛的使用，这种技术通常情况下是通过两种方式来进行脱硝的实现的。其中第一种方式就是低碳燃烧技术；第二种方式就是SCR烟气脱硝技术。采用这两种方式对火电厂锅炉进行生产的原因主要是因为它们能够进行充分燃烧，并且还能够促使火电厂脱硝的功能更多，以及还可以有效提高火电厂锅炉内部的压力。现在对火电厂锅炉内部烟气进行脱硝的时候，还可以采用第三种技术，就是SCR烟气脱硝技术。这种技术的主要施工工艺就是将还原剂，也就是人们所说的尿素放置在烟气中，然后经过化学反应就生成了N2和水，这样就会产生非常高的温度，其温度主要是在300℃—400℃之间，这样进行烟气脱硝的效率就会有所上升，其上升的比例主要是在60%-90%之间。与此同时，对于SNCR烟气脱硝技术来说，这种技术的反应器是炉膛，那么当炉膛温度在850℃-1100℃之间的时候，脱硝还原剂就会分解出NH3（氨气），随后就会与锅炉内部产生一氧化氮，并且与SNCR产生化学反应，从而就生成了氮气。再次，因为这种技术进行脱硝的效率不是很高，其效率是在20%-50%之间，这样产生出来的N2O就会严重影响臭氧。对于SNCR/SCR联合烟气脱硝技术来说，由于这种技术脱硝的效率主要是在60%-80%，并且是前两种烟气脱硝技术结合而成的，但是因为这种技术的系统比较复杂，所以在实际生产过程中，应用的比较少。

2 脱硫技术的发展

我们都知道，脱硫技术主要是采用石灰石或者石膏湿的方法，但是对于火电厂来说，脱硫技术重点的部分主要在吸收塔。但是由于吸收塔的型号和样式有很大不同，这样就使得其产生的效果也有很大区别。一般通常下，吸收塔可以分为四种类型，第一种就是填料塔，这种类型的塔主要是通过利用结构内部的填料将其固定，然后将浆液填料在表面层，这样浆液就会从表面顺流而下，从而就与锅炉内部的烟气进行有效融合和反应，即完成了脱硫。但是这种方式非常容易出现堵塞情况，并且实际操作相对比较少。第二种就是液柱塔，这种类型主要是将烟气与气、液体相融合，这样就从充分进行质的传递，从而就完成了脱硝。尽管这种类型的脱硝使用效率非常大，但是由于锅炉内部没有出现堵塞的情况，这样产生的大量烟气就会导致比较多的脱硫损失。第三种就是喷淋吸收塔，从目前的现状来看，这种技术是应用最多的一种脱硫技术，一般情况下，锅炉内部的烟气在运动的时候，采用的形式是自上而下的，同时这种类型的吸收塔主要是喇叭垂直的，并且是以一种角度直接向下喷射，从而就使得其能够更加充分进行烟气吸收。尽管从结构和价格上比之前的两种类型要更好，但是烟气的分布非常不均匀。第四种就是鼓泡塔，这种类型主要是通过利用石灰石将烟气压在下面，但是由于烟气与浆液融合在一起之后，会产生很多鼓泡，这样就会有非常好的脱硫效果，并且效率很高，此外，其也有很多缺陷，例如：阻碍压力比较大，以及结构比较复杂。

3 除尘技术的发展

对于火力发电厂来说，在锅炉生产过程中，除尘技术具有稳定性的特征，并且除尘的效率也比较高，所以除尘技术在未来的发展中，其发展方向主要是采用旋转电极的方式进行除尘处理。其中在电场中，旋转电极中的阳极部分主要是采用回转阳极板和旋转的清灰刷。倘若灰尘达到了一定厚度的时候，就需要将灰尘彻底清除干净，这样就不会产生第二次烟尘，并且由于这种除尘效果比较好，所以其在排放时候的溶度也有了很大程度的降低。同时，对于火电厂来说，如果粉尘排放的标准比较高，就要对其进行增加和设置湿式静电除尘器。但是由于烟气中粉尘颗粒能够有效的吸附带电负离子，这样就可以利用静电除尘器将堆积的灰尘进行吸附处理。除此之外，与干式电除尘器相比较，湿式电除尘器清理灰尘的效率比较高，可以高达70%左右。

4 脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究

从目前的现状来看，在火电厂锅炉生产过程中，在运用脱硫脱硝与除尘三者相结合的时候，还存在着很多方面的问题，这样就严重影响着火电厂企业未来的发展。从经济发展方面来分析，火电厂采用脱硫、脱硝以及除尘涉笔的造价成本比较高，这样在火电厂的经营过程中，就会严重影响运营成本，从而就使得火电厂很长时间不能够进行安装和运行。与此同时，从脱硫设备的发展情况来分析，在火电厂锅炉生产过程中，由于脱硫设备的运营陈本接近上千万，这样就使得这么高的运营成本与电价不能够同步，并且老一代的机组在进行脱硫改造的时候，还存在着很多方面的问题，这样火电厂锅炉在生产过程中，采用脱硫、脱硝以及除尘设备就需要很大的场地，并且还需要很合理的电价。但是从目前的情况来看，它们还不能够有效满足火电厂的实际需要和要求。针对这样的情况，就一定要将脱硫、脱硝以及除尘技术进行有机结合，合并为一个整体。

在火电厂中，采用脱硫技术的时候，可以有效的将煤炭燃烧技术与锅炉生产之后的烟气脱硝技术进行结合，这样就可以起到一定的节约作用。与此同时，在进行锅炉低负荷的时候，倘若温度达到了催化剂，并且与催化剂发生了温度反应，这样就温度的区域可以增加设置脱硝装置。在采用脱硝技术进行火电厂锅炉运行的时候，最好是使用液柱与喷淋相结合的双塔技术，其中对于前塔，要采用液柱塔，并且清除掉烟气中大部分的SO2，清除的SO2主要控制在烟气的70%；随后就应该直接的进入逆流喷淋塔中，这样就可以从根本上脱除剩余下来的SO2，从而就可以达到排放标准，其中最高的脱硫效率可以高达98.5%左右。对于采用除尘技术的时候，可以在脱硫之前采用干式旋转电极除尘器，随后在脱硫之后采用湿式除尘器，此外在烟气系统中，可以增加热量来进行装置的回收，从而就可以从根本上提高清除灰尘的效率。

根据综上分析，总体来说，从火电厂设备、技术以及成本方面来考虑，火电厂在运行的过程中，将脱硫、脱硝以及烟气除尘进行有效结合，可以采用SCR脱硝的方式，并且主要是采用石灰石或者石膏湿的方法进行脱硫处理。与此同时在脱硫装置之前，可以采用温度比较低的环境来进行布置，然后在进行脱硫装置之后在增加设置一个湿式电除尘器，从而就能够有效满足人们的要求，也能够起到保护环境的作用。

5 结语

现阶段，人们的生活水平有了很大提升，这样人们对生活质量的具体要求也在不断增加，这样就使得火电厂污染问题引起人们各个部门的高度重视。并且国家针对火电厂污染情况制定出了一系列法律法规，从而来对火电厂的环保意识进行制约和监督。与此同时，要想从根本上降低煤炭燃烧所造成的污染，就必须要将脱硫、脱硝以及烟气除尘三种技术进行有效结合，从而才能够促进火电厂进一步的发展和壮大。

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