烟气脱硫脱硝技术在火电厂大气污染中的应用分析

2021-11-28任晓珍

皮革制作与环保科技 2021年10期

任晓珍，赵欢，曹熙

（沈阳科技学院，辽宁沈阳 110167）

近些年来，随着可持续发展战略的持续推进，我国对于环境保护相关技术的研发及应用也在日益重视。火电厂作为当前环境污染的重要组成部分，需要积极响应国家的战略号召，推动各类新型环境保护技术措施的研发和应用，促使火电厂实现绿色化发展。基于此，本文将以烟气脱硫脱硝技术为例，介绍新型环境保护技术在火电厂大气污染防治中的具体应用，以期能够为火电厂的环境保护技术应用及发展提供一定理论参考。

1 火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用及发展

1.1 火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用现状

近些年来，随着人们环境保护意识的持续增长，各类烟气脱硫脱硝技术也得到了广泛地普及应用，促使相关技术在应用中得到完善、发展及成熟，进而为我国火电厂的烟气脱硫脱硝技术应用提供重要的技术支持，降低火电厂烟气排放所造成的环境污染问题。结合实际情况来看，如今烟气脱硫脱硝技术主要可以分为干式烟气脱硫脱硝技术和湿式烟气脱硫脱硝技术两大类。两类技术的区别在于干式烟气脱硫脱硝技术中应用了物理和化学双重反应，即先通过高能电子高速运转的方式来对烟气中的硫氧化物进行离析，然后再通过高能等离子对离析后的烟气进行氧化处理[1]。

此外，在信息技术的支持下，如今火电厂烟气脱硫脱硝技术中也开始信息化发展，即通过传感器系统来实时监测和采集火电厂烟气脱硫脱硝过程中的各项参数变化数据，相关数据在采集后会传输给计算机系统进行分析处理，进而从中发现当前火电厂烟气处理中存在的问题和隐患，提高火电厂烟气脱硫脱硝问题的提前发现和防治效果。但结合实际情况来看，我国现有的信息化技术大多仅能够实现数据采集和信息化管理，无法在具体火电厂烟气脱硫脱硝过程中发挥出相应的技术支持，再加上相关信息化系统还存在造价昂贵、维护不便等问题，使得相关信息化技术尚未在我国火电厂中进行普及使用，这也使得我国火电厂在信息化监控和管理方面仍然存在一定欠缺[2]。

1.2 火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展趋势

现如今，社会经济的发展一方面促使人们日常生活水平的快速提升，另一方面也使得社会对于电力供应的需求日益增长。为能够有效满足当前社会的实际需求，我国火电厂的建设规模持续扩大，导致火电厂在日常生产过程中所产生的烟气排放量快速增加，进而加剧了我国大气污染问题。针对此种情况，火电厂需要结合自身的实际情况不断推动烟气脱硫脱硝技术的研发和应用，促使各类新技术的研发和应用来提高烟气脱硫脱硝成效、降低脱硫脱硝处理成本，提高火电厂综合经济价值[3]。也就是说，火电厂推动烟气脱硫脱硝技术的发展不仅可以落实国家可持续发展战略的相关要求，也可以推动火电厂在当前社会的长久健康发展。因此，火电厂需要引进专业技术人才，对现有专业工作人员进行综合培训提升，为火电厂烟气脱硫脱硝技术的研发提供重要人才保障。此外，火电厂还需要加大火电厂烟气脱硫脱硝技术与信息化管理技术的集成化研究和发展，促使最终所形成的信息化管理系统不仅可以提高烟气脱硫脱硝处理效率和效果，降低烟气处理成本，还能够有效提高综合管理成效，提高火电厂烟气脱硫脱硝大气污染问题的防治成效。

2 烟气脱硫脱硝技术在火电厂大气污染中的应用分析

2.1 活性焦炭技术

火电厂生产过程中将会产生大量含有二氧化硫等有害物质的烟气，所谓活性焦炭技术，就是先通过催化剂促使烟气中含有的二氧化硫等有害物质进行转化处理，促使二氧化硫等有害物质可以转化为硫酸、硝酸等物质，然后再通过活性焦炭对转化后的物质进行吸附处理，促使有害物质附着在活性焦炭表面上，最后将活性焦炭送入到分离设备中进行分离处理。在分离设备中，吸附在活性焦炭表面的硫酸、硝酸等有害物质会被二次加工，常用的二次加工方式一般会分为两个处理流程，其一是对表面吸附有硫酸、硝酸的活性焦炭进行高温炙烤处理，具体炙烤温度会控制在350℃左右，通过此种方法可以有效释放吸附在活性焦炭表面的硫酸，并促使其转化为二氧化硫等有害物质；其二，通过催化剂将释放后有害物质转化为氮气，完成烟气脱硫脱硝无害化处理的全过程。结合实际情况来看，活性焦炭技术对烟气脱硫脱硝净化处理的效率高达95%，所以可以在当前火电厂中进行普及应用。

2.2 石灰石-石膏法

现如今，火电厂烟气脱硫脱硝处理中最为常用的技术为石灰石-石膏法。结合实际情况来看，此种技术具有操作简单、技术成熟、反应过程稳定、有害物质脱除能力强等优点，并且相对于其他烟气脱硫脱硝技术来说，石灰石-石膏法对于烟气中二氧化硫的净化能力更强，进而可以有效降低因烟气中含有二氧化硫所引发的大气污染问题。当前常用的石灰石-石膏法系统主要分为烟气系统、脱水系统、二氧化硫系统以及浆液制备系统四部分。具体应用过程中，石灰石-石膏法系统需要先将石灰石与水进行充分混合，制备成石灰浆液，并通过专用设备进行分离处理，处理后所获取到的浆液根据保存要求进行储存；然后，在实际烟气脱硫脱硝处理过程中，处理设备会对储存浆液吸附到吸收塔中，同烟气进行反应，达成烟气脱硫脱硝效果。通常情况下，石灰石-石膏法的烟气脱硫脱硝净化率可以达到90%以上，并且由于此种方法技术难度和对煤炭的质量要求均相对较低，所使用的材料也较为常见，整合脱硫脱硝成本相对较低，所以促使石灰石-石膏法在火电厂中得到广泛的普及应用[4]。

2.3 SCR脱硝技术

SCR脱硝技术又被称为消除氮氧化物技术，其是当前火电厂中应用最为广泛的烟气脱硝技术，实际脱硝净化率可达90%以上。SCR脱硝技术的主要原理就是通过还原剂与氮氧化物进行化学反应，此反应过程中需要适当增加反应温度，进而促使催化剂活性增加，提高烟气脱硝反应效率和效果。在经过还原剂处理以后，烟气中的氮氧化物将会被转化为氮气和水，不会产生其他额外产物。因此，SCR脱硝技术还具有绿色无污染的特点，符合当前火电厂绿色可持续发展的实际要求。在具体应用过程中，SCR脱硝技术的还原剂将会被安置在锅炉省煤器和空预器之间，再将氨喷射在省煤器和还原剂之间的烟道中，无需另行添加设备，所以此技术还具备成本低的优势。

2.4 海水脱硫技术

现阶段，火电厂中所采用的海水脱硫系统主要有烟气系统、二氧化硫吸收系统、海水供应系统以及水质恢复系统四部分，相对于其他烟气脱硫脱硝技术来说，海水脱硫技术可以有效降低火电厂烟气脱硫脱硝过程中的前期投入成本，并且在实际脱硫过程中无需引入化学染料作为支持，所以可以有效避免因化学染料所引发的二次污染问题，进而综合降低了烟气脱硫脱硝处理成本。不过结合实际情况来看，海水脱硫技术虽然有着较好的应用成效，但其对于使用区域有着较高的要求，即周边有着大量海水，这也就使得当前海水脱硫技术虽然已经相对成熟，但其应用范围仍然局限在沿海地区。

2.5 循环流化床干法脱硫技术

现阶段，循环流化床干法脱硫技术是所有烟气脱硫脱硝技术中综合效益最高的技术手段，这也促使此技术在我国火电厂中得到广泛的普及应用。在烟气脱硫脱硝处理过程中，烟气会先进入到吸收塔底部，并在此区域与提前加入的吸收剂、吸附剂以及循环脱硫灰进行充分混合，进而初步进行脱硫反应过程，以此来去除烟气中的盐酸、HF、重金属、有机污染物等物质；其后，经过初步处理的烟气将会进入到循环流化床中，并在气流的作用下发生气固两相湍动和混合，形成絮状物下落，但由于混合过程过于剧烈，絮状物将会再次被粉碎，然后重新循环混合、粉碎，最终形成循环颗粒流，其中一部分颗粒流会伴随着气流的上升被带出吸收塔，而另一部分则会急需进行循环混合，促使吸收塔中的颗粒浓度持续提升，最终颗粒伴随气流脱出吸收塔。颗粒在脱出后将会进入到脱硫除尘器中，烟气则会顺着烟囱排出，颗粒在被脱硫除尘器捕捉后将会重新回到循环系统中进行循环处理，直至颗粒成为脱硫灰后进入到脱硫灰仓进行外排处理。