广西百色百矿发电有限公司田东电厂 广西百色 531501
摘要：随着国家对环境问题的重视，对燃煤电厂排放污染物的标准也越来越严格。由于不同地区和不同规模燃煤电厂采取的生产工艺和污染物处理工艺不同，会导致燃煤电厂对环境产生的污染有较大差异。针对燃煤电厂处理污染物的脱硫、脱硝和除尘工艺，通过比较不同的处理工艺，列举出可去除污染物的普通工艺组合和标准工艺组合。经过对比分析，客观评述分析这两种工艺组合的优缺点，为燃煤电厂选用处理工艺提供参考或建议。
关键词：燃煤电厂; 脱硫; 脱硝; 除尘;
近年来，我国很多地区遭遇了严重的雾霾天气，其中燃煤对大气环境影响很大。近些年我国虽然大力发展新能源发电方式并取得一定的进展，但是主要的发电方式还是以燃煤发电为主。燃煤电厂发电运行过程当中会产生许多对环境产生危害的污染物，例如发电过程中排出的废水、燃煤废渣，通过烟囱排向大气的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和可吸入颗粒物等有毒气体，以及电厂锅炉产生的噪声污染等。严重危害人体健康和生态环境。
随着我国对生态环境保护的重视，燃煤电厂污染物排放标准日趋严格，因此如何能够更有效地提高去除污染物效率是燃煤电厂需要面临的重要课题。本文主要针对燃煤电厂处理污染物(脱硫、脱销、除尘)的工艺，通过对比，列举出可去除污染物的普通工艺组合和标准工艺组合，客观评述分析这两种工艺组合的优缺点，为燃煤电厂选用处理工艺提供参考或建议。
1煤炭是一种易燃的矿物成分，是中国工业生产和正常开采的重要燃料油。在剧烈燃烧的过程中，它将产生更多的氮氧化物。形成三种主要方法：一是快速的氮氧化反应。煤中的烃正离子基团在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程。二是热氮氧化过程，它将在煤炭燃烧期间产生大量热量。促进氮气和氧气在清洁空气中产生氮氧化物的不同反应；三是制造燃料氮氧化物。在剧烈燃烧的过程中，煤在高温下分解为正离子化合物，然后，在洁净空气中与二氧化碳反应，逐渐形成氮氧化物过程物质。实质上是指燃烧高温烟气的各种售后技术。当上述三种不同形式的氮氧化反应物相互分离时，通过将有害气体直接转化为液态物质和液态元素，可以大大减少有害气体物质的逐渐形成。这些技术的应用可以大大减少煤炭中的污染物，从而达到保护自身环境的最终目的。
1 脱硫工艺
由于燃煤电厂生产过程会向外界环境排放很多的硫氧化合物，会衍生出一次或者二次环境污染问题，因此脱硫工艺在燃煤电厂污染控制方面极为重要，以下对脱硫工艺进行介绍和评述。
1.1 采用燃烧前洗煤
洗煤是针对煤炭开采后实施的工艺，可以分为物理洗煤工艺，化学洗煤工艺，微生物脱硫工艺和筛分洗煤工艺。通过洗煤可以降低煤炭的运输成本，提高煤炭的利用率，提高煤炭质量，减少燃煤污染物的排放。
普通工艺与标准工艺中的洗煤均选用物理洗煤，这种洗煤方式经济易行。将煤炭粉碎后利用其密度不同，运用水流将煤炭与煤矸石分离，达到洗煤的目的。但物理洗煤只能去除煤炭中的无机硫，且只能脱除10%～20%的硫分。在洗煤过程中，机械设备起到很大的作用，设备之间配合不当会导致洗煤效率降低。
1.2 在燃烧过程中脱硫
普通工艺采用喷钙的方式，通过向炉膛中投加石灰石，石灰石在炉中发生煅烧分解，生成CaO和CO2,CaO与煤燃烧后生成的SO2反应生成CaSO4。喷钙过程就是利用Ca O固化SO2，生成的CaSO4随着炉渣和飞灰一起排出炉膛，处理效率可达90%以上，从而达到脱硫目的。
为提高脱硫效率，标准工艺则在燃烧过程中往锅炉内喷钙进行干法脱硫之上，还在锅炉后部可设置尾部增湿雾化器进行喷水处理，燃烧后的锅炉尾气经冷却除尘后，进入吸收塔，采用传统石灰石/石灰法湿法脱硫(FGD系统)进一步脱硫，即吸收塔内用配置好的石灰石或石灰浆液洗涤含硫烟气，洗涤干净经除雾器除雾，再热器再热后排放。吸收塔排出的含硫吸收液流入循环槽，补充新鲜石灰石或石灰浆液进行再生。燃煤电厂脱硫不同工艺的优缺点如表1所示。
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表1 脱硫工艺的优缺点
2 脱硝工艺
燃煤电厂生产过程还会向外界环境排放氮氧氧化合物，造成严重的大气污染问题，因此脱硝工艺在燃煤电厂污染控制方面也极为重要。
2.1 普通工艺
普通工艺采用选择性非催化还原法(SNCR)进行烟气脱硝，选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺是在无催化剂的条件下将含有NHx基的还原剂喷入炉膛温度为900～1100℃的区域，还原剂迅速热分解或蒸发成NH3，随后NH3与烟气中的NOx进行反应生成N2和H2O。
SNCR技术需要的反应温度较高，一般在900～1100℃，所以温度成为影响SNCR技术脱硝效率的一个重要因素。温度过高会导致NH3被氧化成NO，而温度过低则会导致氨气逃逸，这两种情况均会造成还原剂的损失，降低NOx的还原率，进而增加运行成本，影响脱硝效果。
2.2 标准工艺
标准工艺脱硝则采用选择性催化还原技术(SCR,Selective Catalytic Reduction),SCR技术是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOx发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应。
SCR技术的关键因素与催化剂失活有关，而烟气含尘量过高会加剧催化剂“中毒”。SCR脱硝效率较高，在一定条件下，脱硝效率可达98.17%[5]。SCR还需要氨与烟气良好混合，氨的含量与NOx含量之比略小于或等于1。燃煤电厂脱硝不同工艺的优缺点如表2所示。
3 除尘
燃煤电厂生产过程还会产生粉尘，造成严重的大气颗粒物污染问题，因此除尘在燃煤电厂污染控制方面也很重要。
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表2 脱硝工艺的优缺点
3.1 普通工艺
普通工艺中利用干式电除尘技术进行除尘，电除尘器的原理一般是烟气中的粉尘在静电力作用下作定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电或由离子的扩散而导致的粒子荷电，带上电子和离子的粉尘在电场力的作用下向
异极电极移动并积附在电极上，通过机械撞击清除电极上的尘粒，使粉尘落入灰斗中，从而达到净化烟气的效果。普通工艺处理烟气量大，能耗低，压力损失小，但气体含尘浓度高易降低除尘效率。
3.2 标准工艺
标准工艺中选择袋式除尘。袋式除尘器所使用的滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。袋式除尘器技术适应性较强、占地面积小、控制系统简单等特点,除尘效率基本不受燃烧煤种、烟尘比电阻和烟气工况变化等的影响，但不适用于高温、高湿气体。
4 结语
为满足国家和地方环保法规要求,改善本地区的大气环境质量,承担企业应负的社会责任,确保电力与环境的可持续协调发展,加速推进超低排放改造和优化运行方式,成为我国火力发电机组企业的当务之急。对现有脱硫装置的改造以及增加脱硝设备成为必然及迫切的要求。基于改造前机组污染物排放质量浓度不达标,为了降低机组运行中二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放量,降低对自然环境的影响,为企业的持续、健康可持续发展奠定良好基础。
本文中提到的标准工艺为现在国内大部分燃煤电厂使用的处理工艺，而普通工艺大多被用于一些小型燃煤电厂。我国燃煤电厂的烟气治理，虽已具备高效脱硝、脱硫、除尘技术及设备，但普遍采用的治理模式只是针对单项污染物。随着我国对生态环境的高度重视，燃煤电厂的超低排放改造被提上日程，对烟气治理技术的协同处理也得到重视。研究脱硫脱硝除尘工艺之间的相互影响，对超低排放协同处理技术的研究具有重大意义。
参考文献：
[1]燕双成．关于洗煤工艺技术的探讨．能源与节能，2019(02):191-192.
[2]戴军，谢玉荣，郝建刚，等．循环流化床锅炉脱硫技术．发电与空调，2013,34(06):1-5.