摘要:随着国民经济的快速发展，我国SO2排放量逐年增加，造成我国的很多地区的酸雨现象比较严重，在很大程度上损害了我国的经济。因此，以火电厂为例，如何应用脱硫脱硝及烟气除尘技术去控制污染，提高火电厂煤炭的燃烧效率，本文展开了一系列的讨论。
关键词：火电厂；脱硫脱硝；烟气除尘；环境保护
1前言
脱硫脱硝一体化技术实现了火电厂烟气的脱硫脱硝目标，而且能够将其产物予以回收，对能源予以循环利用，所以，使得能源利用效率也随之提高，值得全面推广使用。
2我国脱硫脱硝及烟气除尘的现状
2015年李克强总理在政府工作报告中提出了淘汰5万台燃煤小锅炉目标。同时还有推进燃煤电厂脱硫改造1500万千瓦、脱硝改造1．3亿千瓦、除尘改造1．8亿千瓦的计划。除此之外，“十二五”剩余期间还要继续推进脱硫脱硝工程建设，完成3亿千瓦燃煤机组脱硝改造，2．5亿千瓦燃煤机组拆除烟气旁路等。从中可以看出，我国对煤的洁净燃烧和脱硫脱硝等技术的应用非常重视，随着政府的标准提高，排放治理工作渐渐取得了成效，但与发达国家相仍有一定差距。2015年中商产业研究院的数据显示，我国大气污染治理行业规模超过1300亿元，其中脱硫产业规模约187亿元，脱硝产业规模约750亿元，除尘产业规模约430亿元。未来几年中，还会以较高的速度继续增长。通过这些数据我们可以了解到，我国的脱硫脱硝及烟气除尘技术已经趋于成熟了。
3锅炉烟气除尘脱硫技术的应用分析
3.1干法烟气脱硫技术
干法脱硫工艺主要是指通常情况下喷入炉膛的石灰石细粉经过高温煅烧分解成CaO，吸收烟气中的SO2并发生反应，生成硫酸钙，使SO2转化生成硫酸氨或硫酸，通过除尘器收集或经烟囱同飞灰一起排出。干法烟气脱硫技术的优势是治理过程中不会排出废水、废酸，可以有效保护环境;其不足是具有较低的脱硫效率、副产物不能商品化和使用的设备比较庞大。电子束辐射技术脱硫工艺是干法脱硫技术的一种，具有将烟气中二氧化硫和氮氧化物同时脱除、副产品可用于农业生产肥料的优点，是一项物理与化学紧密结合的高新技术。脱硫副产品具有与销售氮肥相同的质量，不会影响植物的发育。电子束辐射脱硫技术可以有效实现综合利用和自然生态循环的氮硫资源，由烟气降温增湿、加氨、电子束照射和副产物收集等构成了电子束辐射技术脱硫工艺的流程。除尘净化处理后的烟气进入冷却塔，在冷却塔内进行烟气的温度和湿度的调节之后流经反应器，冷却烟气约到70℃，这个温度适合于处理脱硫、脱硝的温度。电子束辐射烟气产生活性基团，这些活性基团氧化烟气中SO2和NOx，生成中间物硫酸和硝酸。自由基作用下产生的硫酸和硝酸会与共存的氨发生中和反应，就会生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。除此之外，还可以利用钠基、镁基和氨作吸收剂，副成品集尘器分离和捕集一般反应所生成的硫酸铵和硝酸铵混合微粒，烟气经过净化升压后排放到大气中。由吸收剂制备、吸收塔、吸收剂再循环、除尘器以及控制系统等部分构成了CFB工艺流程，循环流化床脱硫工艺使用干态的消石灰作吸收剂，通过二氧化硫与粉状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内生成反应，将烟气中的SO2去除，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，提高烟气脱硫效率。烟气和氢氧化钙以及返回产品气流，在通过反应器底部文丘里管时，在气流的作用下加速而悬浮起来，形成流化床，颗粒与颗粒之间、颗粒与气体之间产生剧烈的摩擦，使得气固之间的传热、传质反应得到了强化。通过向反应器内喷水，使烟气温度冷却并控制在70℃左右，达到最佳的反应温度与脱硫效率。与烟气接触发生化学反应剩下的烟尘和烟气一起离开反应器并进入下游的布袋除尘器。
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3.2湿法烟气脱硫技术
湿法烟气脱硫除去SO2是利用液体吸收剂洗涤烟气，脱硫系统位于烟道的末端，经过脱硫后的烟气温度比较低，所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应，湿法烟气脱硫技术具有反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高等优势。石灰石/石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺，具有适用的煤种范围广、脱硫效率高、吸收剂利用率高、设备运转率高、工作的可靠性高、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价等优点。以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂，在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤，使烟气中的SO2与浆液中的CaSO3进过反应生成CaSO4，同时去除烟气中部分粉尘、HCI、HF等。脱硫处理后的烟气通过除雾器除去带出的细小液滴，经热交换器加热升温后排入烟囱。
3.3半干法烟气脱硫技术
喷雾干燥工艺(SDA)是半干法烟气脱硫技术中的一种，具有投资小、能耗低、腐蚀性小、无废水排放等优点，它的市场占有率比湿法烟气脱硫技术略低。在反应塔内喷雾的吸收剂浆液Ca(OH)2，脱硫剂以湿态加入，利用烟气显热蒸发浆液中的水分。在干燥过程中，脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应，生成干粉状的产物。反应器及其后的除尘器内的烟气温度，在相对湿度为40%至50%时，消石灰活性增强，能够非常有效地吸收二氧化硫。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿，这样做，可以最大限度的利用循环吸收剂。在半干法工艺中，也尽可能少采用复杂的专用设备。在搅拌机内搅拌循环物料和反应剂消耗的电力比传统干法烟气净化系统的相应电耗要低得多。
4脱硫脱硝及烟气除尘的意义
燃料在锅炉内燃烧不仅会产生热量，还会产生大量的烟尘。这些烟尘中包含的硫化物氮化物和灰碳等就是造成空气污染的罪魁祸首。因此，出于对空气环境的保护和治理，燃煤的使用要求也越来越严格。如果脱硫脱硝技术不成熟，像以前一样直接燃烧大量的原煤的话，不仅降低了煤炭资源的利用率还带来了“雾霾”、“酸雨”和“光化学烟雾”等严重的环境污染问题。本着对国民和社会负责的态度，国家一直在强调环保的重要性。随着脱硫脱硝及烟气除尘技术的发展与其在火电厂中的应用，我们实现环境保护与社会发展的平衡已经不再是梦想。脱硫脱硝和烟气除尘技术的日臻完善，不仅响应了政府节能减排目标的口号，提高了企业燃煤的利用率降低了成本，还为企业员工和附近居民的安全带来了保障。政府对大气环境越来越重视，也出台了一系列的措施。而我们通过对脱硫脱硝及烟气除尘技术的使用，将会逐步减轻政府经济负担，实现节能减排的目标，有利于我国的可持续发展和和谐社会的构建。
5结束语
中国以煤炭作为主要一次能源，虽然近年来煤电所占比重有所下降，但其在电源结构中的主导地位不会改变。燃煤发电技术虽然让中国火电厂能够快速发展，却带来了一系列的环境问题。而我们通过脱硫脱硝及烟气除尘技术的发展，却能实现环境保护与经济发展的双赢局面。
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论文作者:安健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/6
标签：烟气论文; 技术论文; 火电厂论文; 燃煤论文; 电子束论文; 吸收剂论文; 干法论文; 《电力设备》2017年第14期论文;