燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术探究

王勋

摘要：火力发电中的燃煤电厂对大气环境影响很大，尤其是燃煤锅炉的烟气，这是造成中国煤烟型大气污染的主要因素。本文首先介绍了燃煤电厂烟气的特点及危害，然后分析了废气治理的策略，最后介绍了烟气脱硫脱硝技术。

关键词：燃煤电厂；烟气治理；脱硫脱硝技术

1引言

随着社会经济的发展，工业化的水平越来越高，但工业化过程中会使用大量的化石燃料，这些化石燃料导致的污染愈发严重，特别是二氧化硫和氮氧化物，会导致酸雨和光化学烟雾

的形成，不仅给人类的生存环境带来巨大的破坏，也给经济的发展带来难以估量的损失。因此，采取有效的措施减少二氧化硫和氮氧化物的排放具有重要意义。

2燃煤电厂烟气特点与危害

燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气含有多种污染物，例如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、飞灰，以及少量的氯化物、氟化物等等。污染物所占的比重与煤炭中矿物质的构成有着紧密的关联。锅炉燃烧产生大量烟气，排气温度高，污染物的浓度比较低，但总排放量较大。

燃煤电厂锅炉烟气量虽因煤种和锅炉设备状况不同有一定差别，但因其额定蒸发量大，故排放的烟气量远大于其他工业炉窑。煤粉锅炉燃烧温度通常在1200℃以上，循环流化床锅炉燃烧温度通常在850℃以上，其污染物主要是无机物。燃煤电厂烟气中气态污染物浓度一般较低，在几百至几千×10-6数量级，其浓度明显低于化工厂烟气、有色金属冶炼的气态污染物。由于污染物浓度很低，在气态物质回收和利用方面会投入较高的成本，而且工作难度大，回收利用的经济效益往往受到影响。对少数燃高硫煤、对环境影响大的电厂，则应在全面分析其社会、经济、环境效益的基础上，因地制宜，区别对待，选择合理的治理工艺。燃煤电厂锅炉烟气有一定的温度和湿度。由于烟气量大，烟温一般高出环境空气较多，且用高烟囱排放，因而烟气抬升高度大，扩散范围广，随风传输形成连续的烟流，距离可达几百公里。烟气中SO2与NOx的转化与沉降是一个缓慢的过程，因此可传输的距离较远。

燃煤电厂烟气中污染物数量多，传输远，对环境影响较大。燃煤电厂的烟尘不仅影响人体健康，而且给工农业生产带来很大的经济损失，有些电厂周围的农村在稻麦扬花、棉花吐絮、白菜包心的时节，因电厂排放的烟尘飘落，造成农作物大幅度减产，电厂因此每年要支付大量的赔款。对于燃煤电厂自身来说，除尘器出口排烟含尘浓度大，会加剧引风机磨损，影响机组的安全与发电。SO2除了人所共知的对人体健康的危害，对建筑物与金属材料的腐蚀外，对农林生产也有很大的影响。燃煤电厂烟气中的NOx主要为NO，排放大气后容易氧化为NO2。NO2浓度大时将导致严重的大气污染，危及人体的健康。

3燃煤电厂烟气治理策略

燃煤电厂对烟气的治理应当以推行洁净煤技术、加强技术改造、完善企业管理为根本 ，从而降低煤耗 ，减少煤炭燃烧产生的废气。同时 ，开发高效的废气治理技术和综合资源利用技术也至关重要。比如使用效率高的电除尘器、热电联产等都是烟气治理的重要举措。

在进行烟气的治理进行设计时，要对燃煤电厂有着正确的认识，让电厂决策层认识到烟气污染的危害，实行有效的烟气治理策略，对自然生态环境进行保护，全面贯彻落实可持续发展观，提升人们的生活环境质量。燃煤电厂要对污染源进行严格的控制，在对污染进行治理的同时也要将能源进行合理的运用，提升能源资源的利用效率。燃煤电厂应当将除尘设备引入厂内，通过现代仪器对烟气中的毒害物质含量进行降低，经费允许的情况下也可以引进国外的设备，对设备的工作效率进行提升。除此之外，还要对当前的技术手段进行改进，从污染源开始着手，结合本厂的实际具体情况，将先进的科学技术融入到当前的技术手段当中，对生产工艺进行改良，全面提升能源的利用效率和降低污染物的排放量，实现可持续发展。

4燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术

燃煤电厂控制排出烟气中。控制二氧化硫含量的方法比较多，烟气脱硫、燃烧脱硫等都是主要的方法，一般大型机组都会选择使用烟气脱硫。20世纪70年代初期，我国开始烟气脱硫的研究，依据的原理包括催化法、化学反应法和吸收法等，研究出了亚钠循环法、碘活性炭法、磷铵肥法、石灰石—石膏法、氨法等方法，总体来说，燃烧脱硫和烟气脱硫是脱硫的主要方法。燃烧脱硫的工作方式是改进原有的燃烧过程，利用分段燃烧、送风、降低温度、使燃气重复循环等方法，来降低燃烧时产生的硫化物含量。烟气脱硫的方法更多，大体分成湿法和干法两种。目前，各个燃煤电厂运用较多的是湿法烟气脱硫装置，这种方法的优势明显，但投入成本较高，极易出现设备泄漏、腐蚀等问题；干法烟气脱硫虽然工艺简单、能耗低，净化结束后的烟气不会产生重复加热的情况，不过其对技术的要求非常严格，所以应用并不广泛。

最常用的是石灰石—石膏法，它属于典型的湿法，主要工作原理是把石灰石浆液当作二氧化硫的吸收剂进行脱硫，脱硫出的副产品是石膏。与其他方法相比，该方法具有很大的优势：①使用的吸收剂是石灰石，石灰石容易获取且成本较低；②产生的副产品是石膏，二次污染小，有利于对其进行重复使用。由于我国脱硫技术的发展和燃煤电厂自身的进步，与以往相比，脱硫装置的配置发展日常呈现多元化趋势，不仅研发出了烟塔合一、引风机联合和双入口吸收等新形式；且各种新技术，譬如生物法脱硫、催化法脱硫和活性焦脱硫等，也取得了很大的进展。脱硝技术一般采用SNCR技术或者SCR技术。SNCR技术是一种选择性非催化还原技术，具体的使用方法是在能够产生脱硝反应的温度窗口中喷入还原剂，从而使得烟气中存在的氮氧化物被还原成氮气和水。这种技术不需要催化剂，只需要还原剂。SCR技术是一种选择性催化还原技术，具体的使用方法是在能够产生脱硝反应的温度区间内设备催化剂反应器，在催化剂上游喷入还原剂，从而使得烟气中的氮氧化物被还原成氮气和水。还原剂通常只会与烟气当中的NOx进行反应，并不会与氧发生反应。

随着烟气脱硫脱硝技术研究的不断深入，其理论会更加具有说服力，对工业化的贡献会更大。无论对哪一种烟气脱硫脱硝进行研究和开发，燃煤电厂都应考虑自身的实际情况，考虑我国的国情，着眼于高效、能耗低，且容易操作的脱硫脱硝技术。目前，我国正在使用的很多脱硫脱硝技术都是外国技术，虽然引进之后进行了再创新，但是核心竞争力依然不强。因而，我国必将更加关注烟气脱硫脱硝技术的创新，研制多样的技术，走可持续发展的道路。

5结语

虽然如今燃煤电厂可以借鉴和使用的脱硫脱硝技术有不少，但很多方法仍然处于刚刚推广的阶段，还需要进一步改进。脱硫脱硝技术的综合性很强，为了切实降低燃煤电厂排放烟气中硫氧化物、氮氧化物等對环境造成的危害，燃煤电厂不仅要对排出的烟气进行治理，还要变革落后的燃烧技术，大力推广脱硫脱硝技术。为了使燃煤电厂不依赖于进口，国产化是顺利实现脱硫脱硝的根本方法。因此，国家应当加大政策和资金的支持，保证燃煤企业能够运用最先进的技术和设备，促进其进一步发展。

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