田凯
北京美斯顿科技开发有限公司 北京市 100020
摘要：一直以来，我国大规模应用煤炭燃烧进行火力发电。但是在燃煤电厂使用可燃性燃煤的过程中会将未经处理的有害气体二氧化硫直接排放到大气当中，这就导致有害废气与大气当中的氧气，和水等物质发生化学作用后形成酸雨和化学烟雾，大大提升了环境污染的速度。近些年来，我国政府加大了对环境保护的力度，而煤炭电厂的污染问题较为严重，相关技术人员又要根据煤炭燃烧的具体情况进行分析和探究，采取相应的有效措施减小煤炭燃烧对当前环境的影响，降低煤炭电厂在煤炭燃烧过程中产生的有害废气，杜绝环境污染问题的进一步扩大，尽最大可能保障生态环境。本文以煤炭电厂脱硫脱硝除尘技术的应用进行分析，并不断改革废弃废气净化水平，从燃烧材料上做出改变，为我国环境保护工作提供支持。
关键词：燃煤电厂；脱硫脱硝；除尘技术；应用；
1燃煤电厂脱硫技术的要点
技术人员在进行煤炭燃烧过程废气产生分析探究时，可将燃煤脱硫工作主要分为燃烧前燃烧过程和燃烧后的三个阶段。首先，在燃烧前阶段。技术人员可通过对煤炭的外观和化学反应进行观察和分析，筛选出煤炭当中，含硫较高的原煤，应用含硫含硝量较低的原煤进行燃烧发电，从原材料上降低废气问题的产生。第二，在燃烧阶段。为了降低废气问题的产生概率，提升保护环境的实际水平。可在原煤燃烧的过程中加入部分能够与燃煤出现化学反应的化学物品，降低废气当中硫和硝的含量。第三，在燃烧完毕阶段。燃烧完毕后，技术人员可对废气内部的硫和硝物质进行脱离，科学合理的处置燃烧后的废渣废气。可将废渣部分放置在相应条件下与相应化学物品进行反应，从而有效减少废渣当中污染性废料的含量。例如，可将燃烧后的废渣和海水进行混合作用，从而一定程度上降低废渣当中污染物的含量。并且，海水内部的部分物质其化学性能在于废渣当中二氧化硫进行反应后能够使其固化，大大提升脱硫反应的综合效果。虽然该种方式脱硫效果较为明显，但是脱硫完毕后，海水当中的化学物质便会难以提取，甚至造成二次污染，所以在正常情况下不会应用该种方法。最后技术人员也可采用半干法的方式，通过石灰浆把废渣当中的二氧化硫吸收，该种方式能够实现85%以上的吸收效果。另外，燃煤发电厂也可采用部分物理化学的高科技方式实现废弃污染物质以及有害气体的吸收和消除。现阶段，我国科学技术水平不断进步，相关的燃煤发电厂也在逐步改善和优化污染气体消除工作。例如，整体煤气联合循环技术是当前脱硫脱硝工作当中的重要模式，该技术在应用的过程中可从整体上实现脱硫、脱硝、除尘的实际效果，但是该技术在我国应用时间较短，需要不断借鉴国外的先进技术水平，再根据我国燃煤发电废气废渣排放的实际状况，使其能够逐渐成熟和完善，为我国环境保护工作提供技术支持。
2脱硫脱硝技术研究
2.1SCR技术和低氮燃烧技术
选择性非催化还原法（SNCR）技术是一种不用催化剂，在850～1100℃范围内还原NOx的方法，还原剂常用氨或尿素。SNCR是把含有NHx基的还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域后，迅速热分解成NH3和其他副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行反应而生成N2和水，SNCR脱硝技术是以锅炉炉膛为反应器，在炉膛内不同的高度上布置还原剂喷射口，满足在不同的锅炉负荷下把还原剂喷射到具有合适温度窗口的炉膛区域内，SNCR不需要昂贵的催化剂和体积庞大的反应器，投资低，，是一种经济实惠的脱硝技术，但该技术的脱硝效率不高，只有20％-50％左右，产生的N2O会对臭氧层进行破坏，产生温室效应。
目前，世界主要先进国家已经应用SCR技术锅炉废气进行脱硫脱硝处理。在SCR脱硝工艺中，NOx与氨气在催化剂的作用下生成无害的氮气和水，反应的最佳温度一般为300~420℃，不会形成任何二次污染,在SCR应用的过程中，需要技术人员将锅炉内部烟气的温度控制在300度到420度之间，并且在锅炉烟气内部添加一定剂量的催化剂和液氨还原剂，从而大大提升烟气当中氧化氮和液氨还原剂的反应速度和反应效果，达成锅炉废气脱硫脱硝除尘的实际效果，所产出的物质转变为水和氮气，大大降低锅炉烟气当中有害物质的含量。SCR技术可实现氧化氮排量的选择性控制，并且脱硝率能达到90%以上。
低碳燃烧技术则是以氧化氮的燃烧器为辅助设备，对空气当中的氮进行科学的分级，通过辅助设备当中的水平弯头进行离心应力，从而有效分离空气当中的氮元素，从而达成煤炭燃烧过程当中控制排放气体当中的氮含量，大大提升煤粉的燃烧效率，有效控制氧化氮的排量以及溶度。应用SCR技术进行锅炉废气脱硝方案设计目标，通过对煤粉燃烧的数据测试可知，电厂锅炉排放的氧化碳浓度在300毫克每立方米到450毫克每立方米之间，再根据锅炉燃料燃烧的实际种类进行测试得出标准为550毫克每立方米，从而计算出减排目标为95毫克每立方米。上述数据和依据是结合我国煤炭市场实际价格从而制定的相应减排方案。
应用SCR技术可有效对锅炉烟气进行脱硝处理，确保锅炉烟气当中氧化氮的排放量达到规定标准。在对方案进行设计的过程中，技术人员可应用低氮燃烧技术和SCR技术有机结合的方式，实现锅炉燃烧系统的全面性设计，大大降低烟气当中氧化氮的浓度，再通过SCR技术进行烟气脱硝，从而实现95毫克每立方米浓度排放量的最终目标。大大降低了烟气脱硝过程当中成本的消耗，确保浓度排放量目标达到预想效果，从而达成电厂锅炉脱硫脱硝的目标。科学合理的应用SCR技术可减少锅炉烟气脱硫脱硝过程当中催化剂和还原剂的使用量，节约了资金的投入，在该方案的不断推广下能够满足我国煤炭燃烧电厂锅炉脱硝脱硫的强制规定。
2.2湿法烟气脱硫脱硝技术
湿法烟气脱硫技术是锅炉中最常用的脱硫和除尘技术，具有突出的技术优势。这项技术能够实施的关键是吸收剂的使用，该吸收剂用于在不同阶段下吸收烟道气中的SO2和SO，以完成锅炉废气的脱硫。在此过程中，碱度较高的物质是常用的吸收剂，例如废电石渣。采用类似碱性物质，碱性硫酸镁可以有效中和掉烟气中的硫含量，使SO2被去除。
一些工厂锅炉采用石灰石-石膏湿法工艺，也可以达到烟气脱硫脱酸的效果。 这项技术的关键是充分利用石灰石-石膏来实现废硫和废硝的吸附。 经过多年的技术创新，如今它已能够实现至少91％的脱硫率。副产物可以在脱硫后再利用是该技术的最大优势。
废物利用率得到了最大限度的提高，同时也降低了烟气中脱硫脱酸浓度，避免了废物的积累和浪费，还达到了环保的要求。
在应用的过程当中，有以下两项技术需要加强注意。第一，借助吸收剂为辅助技术，将吸收剂应用为脱硫脱硝技术当中的媒介，能够大大提升废气中硫和硝物质的吸收效果，从而达成锅炉废气脱硫的目的。第二，应用石灰石为辅助技术。应用石灰石能够将废气当中的硫和硝物质进行吸附，再通过相应的化学反应对硫和物质进行消除。随着我国科学技术的进一步发展，脱硫脱硝技术的不断应用以及创新，湿法烟气脱硫脱硝技术已在锅炉脱硫脱硝应用当中得到了全面的推进，现已实现90%以上的脱硫脱硝率。应用湿法烟气脱硫技术不但能够对硫和硝物质进行有效脱离，并且在通过化学处理之后所产生的副产品还可进行二次利用。该种方式不仅仅能够大大提升脱硫技术，还能够达成废物再利用的效果，既达到了节能降耗的目的，还起到了环境保护的作用。
2.3半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫技术是目前电厂锅炉废气脱硫脱硝处理当中应用频率较高的技术方式。该方式应用的过程中会对锅炉产生的废烟废气进行湿热蒸发化的处理方式，并且要实时监控废气烟气处理的化学反应状态，接下来再对除尘器进行结合进行处理，从而达成对废弃烟气当中硫和氮元素进行脱硫脱硝的处理效果。该技术不但可以在废烟废气当中应用，而且也可以液体、固体形态当中施展，通过将设蒸发和除尘器有机结合模式达成脱硫脱硝的实际效果。在应用的过程中所采用的吸附剂主要是活性炭材料，将废烟废气的处理环境控制在低温状态进行脱硫脱硝，应用活性炭材料作为吸附剂是必要的。由于活性炭材料其表面存在大量的不规则孔洞，能够大大提升活性炭的吸附效果，并且锅炉内部废气当中的水蒸气会在活性炭脱硫工作当中与硫酸等物质发生化学反应，从而达成二氧化碳的化学还原性。再通过活性炭物理和化学的吸附效果，确保锅炉内部烟气当中氧气和水的含量高出标准值，有效提升活性炭材料的化学吸附性，降低烟气当中含硫物质的存量。随着活性炭吸附剂在废气吸附的过程中不断提升吸附量，便可根据活性炭的结构以及活性炭的化学性，不断扩大烟气吸附面积，发挥出活性炭材料的最大吸附价值，实现烟气脱硫脱硝的最终目的。
2.4干法脱硫脱硝技术
干法烟气脱硫脱硝技术需要在相对干燥的环境中完成，在当前锅炉燃烧减排中扮演者着十分重要的角色。通过成体系的技术分析，在脱硫脱硝过程中，烟气中的硫和酸通过粉末，颗粒，吸收剂等去除，干法烟气工艺处理后的烟气产物是一种干燥的粉末残留物，避免产生水蒸气和废硫等废弃物。为了防止锅炉设备被强酸腐蚀，技术处理的整个过程都需要在干燥的环境中进行。该技术应用于企业的过程中，大多数企业使用等离子体法和荷电干喷法。等离子体法是通过高能电子在烟气处理过程中有效分解硫酸铵和硝酸铵化肥达到脱硫脱硝效果，降低烟气中的容量和含量，从而避免环境污染。荷电干喷法是使用吸收剂作为介质，吸收剂迅速通过设备的充电区以缩短反应时间，从而完成烟气脱硫脱硝和除尘的处理。
3烟气除尘技术
3.1利用静电除尘
对烟气的除尘工作也是燃煤发电废气处理过程当中的重要组成部分，并且相应烟气除尘技术种类众多，大多数的燃煤发电厂锅炉除尘工作往往采用静电除尘技术，该技术在应用的过程中可借助较为适合的静电除尘器来进行除尘操作。在以往应用静电除尘设备实际经验总结的过程中，技术人员发现静电除尘技术的除尘效率较高，尤其是在细小粉尘颗粒尘土的清洁工作上，具备较高的清洁效果，而且该种静电除尘设备在实际应用的过程中不会受到周围外界高温环境的干扰，除尘效果较为显著。另外，静电除尘设备不易受到周围因素的干扰，长期持续稳定高强度的运行状态，即使设备长期运行的过程中出现细微的磨损状况也不会降低其使用寿命。虽然静电除尘技术具有诸多优势，但在实际应用的过程中也会存在一定不足和缺陷，其设备结构的整体安装难度较高，需要配备专业的技术人员以及高成本的资源投入。针对该种状况，技术人员就要根据静电除尘设备的磨损程度，制定相应的检修维护制度，确保设备的除尘效果以及延长设备的使用寿命。
3.2通过旋转电极除尘
旋转电极除尘技术但实际使用的过程中，其工作原理与其他除尘技术大同小异，但在旋转电机除尘技术设备配置的过程中，技术人员会设置阴阳两部分的电厂，除尘设备的阳极会配置可旋转除尘装置，一旦电厂内部的灰尘堆积到一定程度，设备便会自动将灰尘清理到电厂外部，并且所清除的区域不仅仅局限于灰尘堆积的位置，电厂其他区域的粉尘也可在设备旋转的过程中清理干净。
3.3湿式静电除尘技术
电厂锅炉所应用的不同位置，最终排放出的粉尘数量和粉尘性质也会存在较大的差异，针对粉尘排放量较多的区域，仅仅利用静电除尘设备便无法有效实现电厂锅炉粉尘的实际性控制，在这种状态下，技术人员就要在静电除尘设备的基础上结合湿式静电除尘设备。区别于传统的静电除尘设备，采用湿式静电除尘设备，是利用水进行灰尘清理。在设备灰尘清理的过程中，可通过降低设备电阻的频率促使粉尘自动聚齐带动周边细小的粉尘，再通过喷水处理将其轻出场。
4总结
电厂锅炉脱硫脱硝技术和烟气除尘技术的有效应用，能够大大提升燃煤发电厂的节能环保功效，需要管理人员电厂企业日常生产的过程中大力推进。因此，技术人员要选择较为适合的锅炉脱硫脱硝技术，选举符合烟气粉尘堆积量的除尘技术，保障燃煤电厂烟气脱硫脱硝除尘工作的有效开展，为燃煤电厂的稳定生产提供良好环境，降低生产过程当中对周围环境造成的破坏，为我国环境保护，减少污染排放工作的推广打下良好基础。
参考文献：
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