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火电厂烟气脱硫脱硝技术分析栾廷伟

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：栾廷伟

[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，对相关资源尤其是电力资源的需求也不断增加。

        （大连热电股份有限公司北海热电厂辽宁省大连市 116021）
        摘要：随着我国经济的快速发展，对相关资源尤其是电力资源的需求也不断增加。由于电力需求的逐步增加，火电厂也随之迅速发展。在火电厂的发展过程中，针对排放烟气加以脱硫脱硝处理必不可少。
        关键词：火电厂；烟气；脱硫脱硝
        多年来，随着经济的快速发展，越来越多的能源需求使得以火电厂为代表的能源企业开足马力生产，而火电厂的烟气排放将对空气质量造成严重危害，大气污染的一大污染源便是来自火电厂的烟气排放。这些被排放到空气中的污染气体中含有大量的硫化物、氮化物和粉尘小颗粒，它们在空气中经过一系列变化最终变成人们最头疼的雾霾与酸雨问题。基于此，本文对火电厂烟气脱硫脱硝技术进行了重点论述。
        一、当今火电厂对环境的污染情况
        火力发电厂在我国发电厂中占很大的比例，火力发电需燃烧大量的煤与化石能源，但这种发电方式能耗高、效率低。据不完全统计，全国约90%的二氧化硫与氮化物排放来自化石燃料的燃烧，其中50%来自火力发电厂。我国经济发展迅速，对电力的需求也在增长。因此，随着越来越多的发电厂建成，排放出更多的二氧化硫与氮氧化物，气体问题严重影响了环境的进步，而环境污染直接导致部分地区出现酸雨，严重影响了人们的日常生活，因此为了更好地实现环境的长远发展，国家必须全面控制酸雨问题及发电厂各种有毒气体排放问题，并通过实行对发电厂专门规定方式，采取相应的脱硫技术，从而进行系统化管理。
        二、火电厂烟气脱硫脱硝处理的必要性
        火电厂作为我国电力生产的重要组成部分，主要利用煤炭等资源生产电力，造成烟气中大量的氮氧化物与硫化物，从而对环境造成了破坏，严重的污染带来了酸雨、臭氧等一系列环境问题。因此，为了实现资源可持续发展及环境保护的共同要求，在火电厂运行过程中，必须对其排放的烟气进行脱硫脱硝，提高煤炭热值利用率，这对我国社会生态的可持续发展具有重要的作用。
        三、火电厂烟气脱硫脱硝现状
        火电厂在运行过程中会燃烧大量煤炭，而燃烧过程中会释放大量硫酸、硝酸等有害物质，从而影响了空气质量，危害人体健康。同时，由于硫酸和硝酸随着烟气扩散，所以其扩散范围更广、扩散效果更好、扩散速度更快，相应的，这些有害物质对环境和人体的危害也更加难以控制。近年来，人们的环保意识逐渐增强，有关部门也采取多种措施解决火电厂的气体污染问题，但由于烟气排放量大、成分复杂，所以处理效果并不十分理想。特别是传统的火电厂烟气脱硫脱硝技术是一种逐步分解的方式，其分解效率低，无法在有效时间内完成大量污染气体的处理工作，费时费力，且该种传统处理技术应用成本高，无论从经济效益还是环保效益来看，都存在诸多弊端。总之，我国火电厂烟气脱硫脱硝方面仍存在许多不足。但近年来，我国加大了火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的研发力度，特别是致力于研究低成本、低运行费用、高净化质量和效率的一体化脱硫脱硝技术，以获得较高的能源利用率，从而实现能源的可持续发展和生态环境的有效保护。
        四、火电厂烟气脱硫脱硝技术应用
        1、海水脱硫技术。海水脱硫技术是火电厂烟气脱硫的一项重要技术，由于碱存在于天然海水中，所以将碱度用于脱离烟气中的二氧化硫成分，此时，能有效减少火电厂产生的烟气中二氧化硫的浓度，从而减少烟气对环境造成的空气污染。
        当前，海水脱硫技术主要包括二氧化硫吸收系统、烟气系统、水质恢复系统和海水供应系统，尽管使用该方法进行烟气脱硫脱硝技术时，可尽量减少前期投入资本，而且在使用过程中不使用相应的化学燃料，避免了对环境造成二次污染，但由于需要使用海水，所以为了更有效地降低火电厂的运营成本，尽可能需要使其周围拥有海水资源。

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由于此技术脱硫效果较理想，对环境污染小，已成为我国大力推广的火电厂烟气脱硫技术。
        2、活性焦炭技术。在火电厂的生产过程中，活性炭吸附能力的应用能较好地吸附火电厂生产过程中产生的二氧化硫，这在一定程度上完成了脱硫脱硝，并在活性焦炭技术应用过程中可引入催化剂，从而使火电厂运行中产生的有害物质全部转化为硫酸或硝酸，而且可吸附在活性焦炭上，送入分离设备中，以完成对烟气脱硝脱硫处理。同时，从烟气中脱离出二氧化硫，并在脱硫脱硝设备下再次进行加工，将其送入二层脱硫脱硝设备中，在此装置中，在催化剂的作用下最终生成氮气。此外，在第一层装置中，附着硫酸的活性焦炭会接受350℃的高温。在该温度的作用下，释放大量的二氧化硫气体，确保火电厂后期排放的烟气净化效果，从而达到人们预期的标准。
        3、石灰石-石膏脱硫技术。石灰石-石膏脱硝技术是火电厂运行中的应用较频繁，也是当前应用的主流技术，其操作简单，工艺性能稳定，在具体应用过程中，脱硝效率高是该技术在实际应用过程中的主要优势。此外，与其他技术相比，该技术可很好的控制烟气中的二氧化硫，减少烟气造成的大气污染。火电厂产生的烟气会与石灰石浆液发生反应，此时二氧化硫会被吸收。同时，在浆料中加入空气能氧化亚硫酸钙，最终形成石膏，从而实现火电厂烟气脱硫脱硝的处理效果。但需注意的是，该技术应用后，会形成一定的废渣和废气，当这些污染物排入空气和外界环境时，容易造成其他类型的环境污染，因此，在应用该技术时，有必要对火电厂的运行情况进行深入探讨，以确保该技术应用的合理性。
        4、高能辐射技术。高能辐射法作为一种较先进的烟气脱硫脱硝技术，在目前火电厂烟气处理中应用还不是很广。该方法主要是通过对火电厂产生的有害气体进行高能辐射，最终实现一定程度的脱硫脱硝。从当前国内对高能辐射技术的研究来看，这种方法主要分为电子照射和离子法两种。前者的主要原理是利用电子加速器对烟气中的硫、氮等有害物质进行气化，以保证它们在强氧化后能与水混合反应，生成易于消除的氮硫化物，同时，它与烟气中的氨反应生成易于去除的氨化物，最终净化烟气。目前，许多学者认为离子法能通过热化学反应和氧化路径方式从烟气中分离出二氧化硫和氮气等物质。
        五、火电厂烟气脱硫脱硝中节能环保措施
        在环境污染日益严重的背景下，大力研发和应用风能、太阳能等清洁能源是有效保护环境、实现资源能源可持续发展的重要举措。实际上，近年来我国在清洁能源的研发和应用方面取得了突破性进展，但由于技术和经济等多方条件限制，新能源还不能实现大规模应用。因此，火电厂发电仍是促进社会各种工业活动稳定开展的重要形式。在这种背景下，加大火电厂烟气脱硫脱硝技术的研发力度，做好烟气净化工作显得尤为重要。
        近年来，我国加大了火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的研发力度，特别是致力于低成本、低运行费用、高净化质量和效率的一体化脱硫脱硝技术的研究，其目的是为了获得更高的能源利用率，实现能源资源的可持续发展和生态环境的有效保护。此外，在火电厂烟气脱硫脱硝技术研发和应用过程中，加大了相关副产品的利用率，通过对副产品的综合利用，有效提高了烟气净化和能源资源利用率，避免了副产品对环境的二次破坏，实现了节能环保，并取得了良好的经济效益和社会效益。
        六、结语
        长期以来，火电厂脱硫脱硝工作是关系到社会发展的一个关键问题，它不仅影响发电厂的运营情况，决定电力企业的未来发展，而且直接影响到人们现有的生态环境。因此，为避免环境和空气被污染，应不断完善脱硝脱硫技术，切实保护环境，保障人们身体健康，从而促进电力企业长期稳定发展。
        参考文献：
        [1]王波.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].大科技，2014（36）：97-98.
        [2]赵一更，白晓雁.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].科技资讯，2014（10）：103-105.
        [3]李瑞娜.对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝的技术研究[J].山东工业技术，2019，282（04）：202.