电厂锅炉脱硫、脱硝及烟气除尘技术

孙晓彬

摘要：新形势下，国家提出经济建设可持续发展的战略方针。在能源的应用方面，应秉持节约和环保的思想，对现有设施进行改善，形成一套标准化的脱硫系统。新系统需要辅助完成气体中粉尘治理，达到国家环境治理的基本要求，使有限的资源发挥更大作用。随时关注行业相关环保整治要求，合理约束物料燃烧的排放运行，提高对锅炉工作状态下的相关参数和抵御突发外力的性能。不断优化厂内设备，尽量选择节能环保型燃料，实现低污染的整治目标。

关键词：电厂锅炉;脱硫;脱硝;烟气除尘技术;

引言

随着国家环保标准的提高，尤其是国家在钢铁行业推行超低排放的行业标准，活性炭脱硫脱硝作为目前唯一能够对烧结烟气中SO2、NOx、颗粒物、重金属、二噁英等污染物协同处理的方法，正在大面积推广应用。活性炭脱硫脱硝工艺虽然能够对烟气中颗粒物进行脱除，但要实现长期稳定超低排放还有一定难度。如何降低颗粒物排放，甚至是超低排放成为目前技术攻关的方向。

1电厂锅炉脱硫、脱硝以及烟气除尘技术的发展现状

随着市场经济深入运行，居民的生活水平发生巨大变化，日益增长的物质条件使人们对生活环境和自身健康有更高的追求。人员素质的不断提升，对环境治理有更深层次认识。国家相继出台多项法律，严厉打击各行业中破坏环境的行为，各种新型节能环保建材逐步被研发、应用到企业的生产中。以电力企业发展为例，各种除硫及除尘方案和技术在不断地升级和换代，在实际应用中取得良好的反馈效果。根据相关统计结果，目前我国现代化技术在电厂中的环境整治已经达到半数，污染问题得到有效缓解。对现有技术进一步研究发现，以催生化还原为主的治理成效显著，可以有效抑制气体对环境的破坏。电厂锅炉的实际施工运行中，大多数企业能够完成系统的有效管控，达成烟气治理的最初目标。我国技术的发展还有很大的进步空间，需要进一步研究和探讨，学习其他国家现代化的管理技术，针对性采纳，积极寻求一条适合我国能源持续发展的新型发展道路。

2电厂锅炉脱硫、脱硝技术分析

2.1SNCR脱硝工艺

选择性非催化还原法是一种选择性降低NOx排放量的方法，即当不采用催化剂时，NH3还原NOx的反应只能在850℃～1050℃这一狭窄的温度范围内进行，脱硝效率一般在30%～50%左右。还原剂的喷入地点一般在炉膛上部烟气温度在850℃～1050℃范围内的区域。SNCR法反应温度范围较小，但实际运行时炉内温度分布随锅炉运行负荷大小而改变，对于较大容量锅炉其膛断面尺寸大，炉膛断面上的温度也会分布不均匀，因此锅炉炉膛中各处NOx浓度分布差别较大，要时刻根据各点NOx浓度和温度的变化来控制进入炉膛还原剂量才能有效地对炉膛内的NOx进行中和还原，从而提高其去除效率。该方法脱硝无论采用氨或尿素作为还原剂，其还原剂的消耗量将会为SCR法的2～3倍，还原剂消耗量较大。因没有催化剂，SNCR对温度要求严格，温度過高，NH3则容易被氧化为NOx，抵消了NOX的脱除效率，温度过低，NOx去除率低。SNCR氨的泄露量大，且对喷氨控制要求很高，喷氨控制成了SNCR的关键技术，也是限制SNCR脱硝效率和运行稳定性、可靠性的最大障碍。

2.2干法脱硫技术

干法脱硫技术对施工环境的干燥指标要求非常严格，主要使用特定的起到吸附作用的试剂完成污染治理，这种试剂为颗粒或粉末形状，吸附后的状态为干粉末，可以完成毒害气体的治理。环境治理的过程中，干法脱硫技术不会产生其他污染杂质，可以有效保障设备的平稳运行，目前常用的荷电干和等离子两种脱硫处理方案。荷电干式脱硫技术主要在特定试剂的辅助下完成硫化反应，使排放出的烟气达到治理标准。等离子技术是在高科技的辅助下，通过电子能量作用将气体中的含硫物质分解，形成不构成威胁的化合产物。这种物质可以二次应用到农作物种植中，提升环境治理效率和资源的利用效率。

2.3活性焦脱硫脱硝技术

活性焦吸附工艺是目前唯一可工业化的干法烟气净化技术，可同时满足脱硫、脱硝、除尘需求，脱硫效率高，并且可以实现SO3、HCl、HF、Hg、二噁英等多种污染物的协同脱除。活性焦吸附工艺可满足超低排放要求，净化后的烟气烟温>100℃，不会出现湿烟气的烟羽视觉污染。活性焦的碳基官能团具有催化剂作用，在烟温120～160℃内喷氨即可达到约80%的脱硝效果，与SCR烟气脱硝效果相当。活性焦工艺在国外电厂和冶金行业有一定的应用业绩，在国内钢铁和冶金行业也有少量业绩。该技术推广缓慢主要原因是投资大，运行成本较高，另外活性焦的采购渠道少、脱硫副产物浓硫酸的附加值低、销售困难也是该工艺难以广泛推广普及的制约因素。

2.4半干法烟气脱硫、脱硝技术

（1）应用吸热反应原理。通过特定的设备辅助进行湿活化处理，完成毒害气体清理工作。从实际应用数据的分析结果来看，该技术无须过多的资金投入，治理成效显著。（2）旋转喷雾施工技术。主要通过化学作用，选择适宜的吸附试剂，试剂内的元素与硫化物等毒害气体反应。采取旋转式运行，大幅度提升了气体之间的反应效率，起到更好的污染治理效果。这种半干式脱销的处理技术是目前较受欢迎的技术模式之一，可以提升气体治理的成效，为电厂的稳步运行提供良好的基础。在温度相对较低的条件下，常使用活性炭为吸附材料，活性炭内部含有大量空隙，可以大量吸附有毒气体。此外，通过活性炭的催化作用，可以加速内部的蒸汽和硫化物之间的化学变化，完成二氧化氮的转换。活性炭可以起到物理吸附和化学催化的双重作用，待处理气体中的氧以及蒸汽的比例超出标准范围时，可以提升内部杂质的吸附能力，起到净化污浊气体的作用。随着该物质的吸附能力不断变化，可以提升毒害气体的治理效率，扩展吸附范围，完成毒害气体的分解。

3烟气除尘技术

3.1高效除尘技术

燃煤电厂除尘工艺路线主要分为两级除尘：一级除尘工艺主要有静电除尘技术、电袋除尘技术、袋式除尘技术;二级除尘工艺主要有湿式电除尘器技术、湿法脱硫协同除尘技术、袋式除尘技术（若脱硫工艺采用半干法）。烧结烟气的一级除尘装置可布置在烧结机主抽风机后，二级除尘装置可布置在脱硫装置后。由于烧结烟气含湿量大，烟气温度波动范围大，烟气酸露点高，电袋/袋式除尘技术不适用于烧结机头烟气除尘，烧结烟气主要采用静电除尘技术。由于烧结烟气粉尘具有高比电阻和粉尘粒径细的特点，静电除尘器的除尘效率低于燃煤烟气相同配置的静电除尘器的除尘效率，因此针对烧结烟气的静电除尘技术在提效改造方面仍有较大的发展空间。

3.2通过旋转电极除尘

旋转电极在粉尘治理中起到重要作用。旋转电极除尘的具体施工器械分为阴阳两极电场，在阳极安装除尘工具，可以在吸收的灰尘达到一定数量时自动完成清理作业。在实际工作中，对粉尘的浓度没有任何限制，并不局限于锅炉燃料中的粉尘治理，可以辅助其他环节完成环保整治作业。

结束语

在社会发展的新形势下，我国经济增长速度显著提升。在以往的经济发展中，企业环保意识淡薄，过分注重经济利益，给自然资源带来不可逆转的损伤。随着环境治理力度不断增加，对锅炉燃烧产生的毒害气体和粉尘治理的新型技术不断研发，并得到有效推广。目前，电力能源生产阶段的污染问题得到有效缓解，为新城镇建设以及环境治理工作奠定良好的基础。

参考文献

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