燃煤电厂烟气脱硫现状及其工艺探讨

丁战

摘 要：为了满足新形势下燃煤电厂的生产需求，电厂在火力发电机的选择上，优先选用了容量较大的设备，大幅度提高了电厂生产效率，但同时也带来了新的问题，SO2大量排放对环境造成的污染就是最主要的一个。针对这一问题，电厂必须做好相应的烟气脱硫工作，以此来实现对环境的持续保护。基于此，文章首先对我国当前燃煤电厂烟气脱硫的现状进行分析，然后结合实际情况，提出科学、有效的脱硫脱硝技术，希望能够为相关部门提供参考和帮助。

关键词：燃煤电厂；烟气脱硫；工艺

中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）14-0173-02

对于当前燃煤电厂发展而言，除了要实现自身可持续发展目标之外，还有一个更重要的任务，就是保护生态系统环境。近年来，随着我国工业的飞速发展，因各类燃料大量燃烧而产生的污染越来越严重，给人类的生产和生活造成了巨大的威胁。所以，采取切实可行的脱硫技术，降低烟气排放是当前燃煤电厂发展中非常重要的一项工作，需要引起领导部门的高度重视。

1 燃煤电厂烟气的危害分析

煤炭的大量消耗是燃煤电厂生产活动开展的基础，煤炭燃烧过程会产生大量烟气，烟气中所含有的CO2、CO、SO2等成分，不仅会破坏大气平衡，而且还会造成不同程度的环境污染，威胁着人类的身体健康。尽管当前大部分燃煤电厂在生产中都配置了相应的烟气脱硫设备，但由于技术不完善、设备更新速度慢，从而使得烟气脱硫效果并不理想，无法满足社会发展的根本需求。

此外，由于烟气在排放时会散发大量的热，为了避免高温给人带来伤害，大部分燃煤电厂采用高烟囱排烟。烟囱高度增加，必须会增加烟气的扩散范围和传输距离，加剧烟气危害。

由此可见，随着我国燃煤电厂的飞速发展以及人们环保意识的不断提升，正视燃煤电厂烟气危害，采取针对性的烟气脱硫技术解决环境污染问题至关重要。

2 燃煤电厂烟气脱硫现状分析

早在20世纪70年代，我国燃煤电厂就开始尝试各类烟气脱硫工艺试验，经过长时间的研究总结，已经取得了一些成功经验。90年代后，更是引进了诸多国外先进烟气脱硫工艺，给燃煤电厂烟气脱硫工作的有效开展提供了充足的技术保障。比如说，山西太原第一热电厂所采用的简易石灰石-石膏法脱硫装置；成都热电厂采用的电子束法脱硫技术等，都是从国外引进而来，并且在电厂生产中发挥了重要作用。

近年来，伴随着燃煤电厂的飞速发展，煤炭燃烧量和产生的烟气量越来越大，SO2和NOX排放量更是大幅度增加，环境污染问题日益严峻，给燃煤电厂的发展提出了新的问题。传统燃煤电厂所采用的干法和湿法脱硫脱硝技术，虽然可以在一定程度上降低烟气对环境产生的污染，但同时也存在一些不足之处。比如说，干法炉内喷钙脱硫工艺不仅脱硫效率低，而且使用过程中还需要大量的石灰石作为支撑；湿法烟气脱硝技术尽管效率较高，但运行费用却十分庞大，在燃煤电厂中很难得到广泛推广。

此外，采用干法和湿法脱硫技术进行烟气脱硫时，或多或少都会产生废渣和废水，如果不能将其进行有效处理，势必会造成环境的二次污染，同样无法达到环境保护的目的。

所以，针对当前燃煤电厂烟气脱硫的现状，我们首先要做的就是转变传统的治理思路，从燃煤电厂可持续发展的角度出发，在变废为宝的基础上避免二次污染的问题发生。只有这样，才能够提高燃煤电厂的经济效益和社会效益。

目前，我国燃煤电厂在烟气脱硫技术方面主要有炉内脱硫和烟气脱硫两种类型。虽然有所成效，但在应用过程中也存在一些问题，从大环境来讲，国家相关部门对烟气脱硫市场的监管力度不够，无法对相关设施进行准确评价，致使经常出现技术人员不足、质量管理环节薄弱等问题。

从小环境来讲，由于行业进入门槛低，且大部分脱硫工程以总承包模式运行，从而导致很难从设计源头实现烟气脱硫工艺的优化。这些问题的存在都将直接影响到燃煤电厂的烟气脱硫效果，阻碍燃煤电厂可持续发展目标的顺利实现。

3 燃煤电厂烟气脱硫工艺探讨

烟气脱硫效果是否能够满足燃煤电厂发展需求，最关键的就是对脱硫脱硝工艺的选择。上文提到，燃煤电厂生产所产生的烟气中，不仅含有碳、氮、硫等矿物元素，而且还有大量的二氧化碳和氮氧化合物，不仅损害了人们的身体健康，还污染了大气环境。因此，进行必要的脱硫脱硝处理非常重要。接下来，笔者就针对燃煤电厂中烟气脱硫脱硝的工艺进行简要介绍。

3.1 脱硫工艺

脱硫工艺是贯穿在整个生产中的一项重要技术，分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三个阶段。燃烧前主要以物理性脱硫为主，脱硫方法主要是针对煤炭中含有的矿物硫成分，利用其带磁特性，尽可能多的将煤炭中所含有的硫元素降低，以此来减少燃烧时烟气中的硫含量。燃烧中主要以化学性脱硫为主，即在煤炭燃烧过程中，在燃烧炉内加入碳酸类化合物，使其与煤炭燃烧中释放的含硫化合物发生反应，继而生成为固体硫酸盐，随炉内残渣排除。与燃烧前和燃烧中的脱硫工艺相比，燃烧后的脱硫工艺要相对复杂一些。

一般来说，燃烧后的脱硫工艺操作重点主要集中在防止SO2的排放上，常用的方法主要有三种，即干法、半干法和湿法。

所谓干法脱硫，主要是以多种类型的固态吸收剂为主，通过催化反应减少二氧化硫，进而达到环境保护的目的。虽然这种方法可以避免废液的处理，但这种方法在当前燃煤电厂中很少应用，其原因主要是因为耗时多、反应慢、效果不明显。半干法脱硫主要有两种方法，即吸着剂喷射法和喷雾干燥法。两种方法都是以碱性粉末为主要材料，在高温蒸发的水分环境下，通过反应生成固态干粉。这种方法虽然比不上湿法脱硫的效果好，但却具有操作简便、维护方便等优势，在当前燃煤电厂中具有一定范围的应用。

在上述三种脱硫工艺中，应用最广泛的要属湿法脱硫工艺，该方法主要以Ca（OH）2和NaOH作为二氧化硫的吸收皿，同时应用石膏来实现对二氧化硫的强力吸收。由于是气液反应，其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，如用石灰做脱硫剂时，当Ca/S=1时，即可达到90%的脱硫率，适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是，湿法烟气脱硫存在废水处理问题，初投资大，运行费用也较高。

3.2 脱硝工艺

脱硝工艺的完善对大气环境保护同样十分重要，也应该被燃煤电厂领导部门给予高度重视。就目前脱硝工艺的使用情况来看，有效的脱硝工艺可以大幅度降低NOX的生成。具体方法是通过锅炉内氧气密度的减少，缩短煤气在高温中的时间。

此外，对NOX的处理也是脱硝技术使用的一个主要目的，这项工作的开展与脱硫相似，需要采用喷射粉末吸附、溶液内反应以及催化还原等方法进行处理。实践证明，无论是哪一种脱硝工艺，都能够实现对NOX的有效处理。

近年来，随着我国科学技术的飞速发展，脱硝工艺也得到了进一步优化与完善，以平板式催化剂为例，由于该方法采用不锈钢筛网板作为支撑担体，使用加压涂覆工艺，断面为平行褶皱板结构，所以，平板式催化剂在防止飞灰堵塞、磨损和抗中毒等方面具有很大的优势，在高尘燃煤烟气脱硝占据很大的市场份额。电子束技术也是一种新兴的脱硝工艺，这种方法主要是利用电子束光来对NOX进行照射，在光照作用下，NOX就会产生氧化，生成硝酸，然后与NH3反应，生产没有污染的硝酸盐。随着这种方法耗时短、脱硝效果好，但由于该方法对技术要求较高，所以在当前燃煤电厂的发展中并没有得到广泛应用，还有待进行进一步考察。

4 结 语

总而言之，在燃煤电厂飞速发展的新形势下，做好烟气脱硫工作势在必行，其不仅是促进燃煤电厂可持续发展的重要依据，而且也是保护生态环境的重要手段。虽然目前应用于燃煤电厂烟气脱硫中的技术有很多，但大多数都不是十分成熟，这就要求研究者们要加大研究力度，结合我国当前燃煤电厂运营的实际情况，对烟气脱硫技术进行不断优化与完善，确保其具有较强的实效性。只有这样，才能够为燃煤电厂的长足发展奠定坚实的基础。

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