摘要：社会经济的快速发展促进了工业化建设进程的加快，火力厂数量、规模不断增加、增大的同时，也造成了非常严重的生态破坏、大气污染。在这种情况之下，我们就应该科学的及时的采取相关的对策，以使得危害降低到最低的程度。经过综合的考虑，在目前的情形之下，我们应该加强对大气污染物排放的研究，并对火电厂使用煤炭所产生的废气进行相关的脱硫脱硝的研究，以此来较少危害的存在，从而更有利于我国经济快速平稳的发展。
关键词；火电厂；大气污染；排放现状；烟气脱硫脱硝技术
1、前言
随着我国国民经济的发展，我国GDP几乎年年攀高，但期间臭氧层破坏、全球变暖及酸雨等环境问题却日渐加剧，其中酸雨作为燃煤发火电厂烟气排放的综合产物，严重影响着我国社会经济的可持续发展及人民生活质量的提高。在这样严峻的环保形势下，深入研究火电厂烟气的脱硫脱硝技术就显得尤为重要。
2、我国火电厂大气污染物的排放现状
我们都知道，二氧化硫、氮氧化物、粉尘以及一些一氧化碳和二氧化碳气体等是煤炭进行燃烧过程所产生的主要污染物。但是在这些污染物当中，对我国的经济发展和生态环境影响最大的两种便是氮氧化物和二氧化硫。本文就针对这两种重要的污染物的排放现状给以简要的介绍如下：
燃煤过程产生的废气污染物具体包括粉尘、SO2、NOx及CO与CO2气体，其中NOx与SO2的污染尤甚。据统计数据表明，2010年我国工业废气排放量达519168亿m3，较2009年上升19.1%，其中工业SO2排放量达1864.4万t，占全国SO2排放量的85.3%；“十一五”期间我国SO2排放总量及工业SO2排放量皆呈现出下降趋势。与2005年相比，2010年我国SO2排放总量下降14.3%，超额完成“十一五”减排的任务；2010年我国SO2及NOx排放量较2009年上升9.4%（1852.4万t），其中工业NOx排放量较2009年上升14.1%（1465.6万t），占全国NOx排放量的79.1%。总体而言，我国工业NOx排放量呈现出逐年增加的趋势，SO2属“十一五”期间的重点污染控制对象，因此超额完成既定减排任务。从2000年以来，我国便开始对SO2的排放进行严格控制，同时逐步加大排放控制力度，到2010年我国已有2386家电力企业被列入重点调查统计范围，其中1642家独立火电厂，744家自备电厂。独立火电厂共消耗16.6亿t燃料煤，占全国工业煤炭消耗量的49.2%。SO2排放量达835万t，较2009年下降4.8%，占全国工业SO2排放量的44.8%。
3、我国火电厂烟气脱硫脱硝技术
3.1烟气脱硫技术
目前我国已经拥有多项脱硫技术，例如脱硫除尘一体化、石灰石-石膏法、海水脱硫法、烟气循环流化床法、活性炭吸附法、旋转雾干燥法等，其中烟气循环流化床法属新兴工艺技术，石灰石-石膏法烟气脱硫技术属主流工艺技术。本小节简单介绍烟气循环流化床法、石灰石-石膏法烟气脱硫技术。
1）石灰石-石膏法烟气脱硫技术。据统计数据表明，我国燃煤电厂烟气脱硫项目的90%以上均采用石灰石-石膏法烟气脱硫技术。经过多年的实践过程，目前我国脱硫企业正大跨步跨入自主创新开发阶段，其中当属石灰石-石膏法湿式脱硫技术最具代表性。石灰石-石膏法湿式脱硫技术是以石灰石浆液为SO2吸收剂，以石膏（CaSO4•2H2O）为脱硫副产品的脱硫技术。该项脱硫技术具有脱硫过程效率高的特点，具体表现包括：石灰石浆液吸收剂低廉易获取、石膏化学结构稳定无二次污染及石膏能够深加工成石膏建材等。我国自主研发的石灰石-石膏湿式脱硫工艺技术曾获2006年度国家科技进步二等奖、国家环境保护总局科技进步一等奖。
2）烟气循环流化床法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆烟气循环流化床法是以消石灰为脱硫剂，经与循环灰、酸性气体发生反应来实现去除SO2、SO3气体的目的。该脱硫系统运行过程，无需加热排烟及采取防腐措施，同时洁净烟气再循环系统的设置能够保持脱硫塔内烟气流量的稳定状态，进而保障低负荷运行环境内脱硫塔始终保持最佳工作状态。除此以外，我国始终坚持自主研发的发展原则，对烟气循环流化床法进行开发，即把锅炉烟道看作反应器，按合理的比例利用混合槽事先把上述反应的混合物进行混合，然后再装进烟道完成脱硫。实践证实，此种半干法脱硫技术具有占地面积窄、工艺流程简单等优点，同时可使脱硫效率超出90%。目前我国部分火电厂开始应用该项技术，且应用效果相当理想。
3.2烟气脱硝技术
与烟气脱硫技术相类似，脱硝技术主要是将含氮氧化物相互分离或者转化成固态、液态的其它物质，从而使得其排放量得到相应程度的降低。烟气脱硝技术主要包括氮氧化物的还原、氧化以及吸附等相应的程序，这也就是我们通常说的还原法与氧化法。还原法主要是利用一些还原性相对很强的气体将含氮氧化物转化为氮气，而这种气体对空气无污染，从而能够排放到大气中。氧化法是指选取相应的氧化剂将一氧化氮首先氧化成二氧化氮，然后再将其溶于水形成硝酸，或者与其他一些相应的碱性物质发生反应生成一些固体。在实践应用中，常用到的脱硝技术有液相反应脱硝法和气相反应脱硝法，液相反应脱硝法又称为湿法，气相反应脱硝法又称为干法。在我国来讲，干法脱硝技术在一定程度上已经得到了相对较为广泛的应用，而且必将成为一种主流的研究方向。对于这种技术而言，它又可以进一步的分为选择性催化还原法（即SCR）以及选择性非催化还原法（即SNCR）。现以选择性还原法为例，针对其相关的应用进行简要的分析。
选择性催化还原脱硝法主要是将温度条件和催化剂作为相应的具体的反应环境，然后将氨、烃等物质作为一种还原剂，利用它们的还原性将硝化物选择性的还原成氮气以及水等无污染性的气体和液体。
SCR装置主要有贮氨、混氨、喷氨、烟道、反应塔以及控制系统等组成。采用这种工艺能够可以高效的脱除硝化物，同时脱除率可以达到90%。目前经过相应技术的有关改进，选择性催化还原脱硝法的应用已经相对很广泛，并且脱除效率也有了很大的提升，除此之外，利用这种技术所产生的新物质也是一种环境友好的物质，不会在对环境造成污染。
3.3脱硫及烟气除尘一体化技术的创新研究
纵然我国目前在火电厂脱硫除尘方面取得了更大的进步，但是其中也依然存有很多问题，制约了该项技术的进一步发展。就经济层面来进行分析，目前大部分电厂所使用的脱硫除尘设备的价格都较为昂贵，显著增加了电力厂日常的运营成本，促使很多电力厂不愿意进行该项设备的安装和应用。例如一个脱硫设备，其一年运营的成本几乎高达上千万元，这些因素都使得电力厂的脱硫成本难以和电价进行同步。同时，对于老机组进行脱硫改造也存在一定的难点。火电厂的脱硫除尘设备需要足够的场地和电价来进行支撑，然而目前的火电厂显然难以满足上述要求。上述诸多问题的存在，迫使人们不得不加大力度进行火电厂脱硫以及烟气除尘一体化技术的研究力度。例如可以通过脱硫前干式旋转电极除尘其和脱硫后的湿式除尘器，并安装热量回收装置于烟气系统中，以全面提升除尘效果。所以，就火电厂的设备场地、技术水平、经济成本等多角度综合考虑，火电厂可以利用石灰石-石膏湿法脱硫技术，同时安装低温省煤器在脱硫装置前，并安装湿式电除尘器在脱硫装置之后，就能够实现较好的烟气脱硫功效，同时环节火电厂的设备经济运行压力和设备场地压力，符合我国节能减排的国家方针战略。
4、结语
综上所述，火电厂必须深入落实烟气脱硫脱硝工作，此乃时代发展的必然趋势，同时也是实现社会经济可持续发展的必然要求。目前我国烟气脱硫脱硝技术尚处在研究阶段，而已经应用到工业领域的脱硫脱硝技术仍存有诸多问题亟待解决，其中以脱硝技术为甚，因此我国必须加大研究力度，切实提高对火电厂大气污染物的控制力度。
参考文献：
[1]赵明月.火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术[J].科技创新与应用，2014(19).
[2]程友法.刍议电厂中烟气除尘脱硝脱硫的同步应用[J].科技展望，2015，09:91.
论文作者:赵催晓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
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