摘要：近年来雾霾天气逐渐加重，出现这种天气的主要原因是因为空气中含有的二氧化硫和氮氧化物等物质比较多，而电厂所排放的烟气中大部分都是这两种物质，虽然浓度不是很高，但是其排放量巨大，所以严重影响着环境质量。因此加强电厂烟气处理具有重要作用，脱硫脱硝一体化技术的出现，具有强大的优势，一方面工作效率比较高，它具有良好的性能，另一方面脱硫脱销投资相当大，能够实现能源的循环使用，给电厂的发展带来新的机遇。
关键词：燃煤电厂；烟气治理；脱硫脱硝
1.燃煤电厂烟气的危害及特点
在锅炉燃烧的过程中会产生烟气，其中包含很多污染物，比如说有氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、粉尘和少量的氟化物、氯化物等。其中污染物的比重与煤炭中存在的矿物质构成有着十分紧密的关系。
锅炉燃烧会产生大量的烟气，由于烟气的温度较高，污染物的浓度较低，烟气治理更加困难。燃煤电厂中锅炉烟气含量虽然会由于煤种与锅炉设备的不同存在着一定的差异，但是由于其额定蒸发量比较大，所以排放的烟气含量往往比其他工业窑炉中产生的烟气含量要大很多。锅炉燃烧时的温度一般大于1200℃，其中污染物大部分都是无机物。在燃煤电厂的烟气中，污染物是由气态形式存在的，浓度往往较低，它的浓度显著低于工厂中由于有色金属冶炼而产生的气态污染物。因为污染物的浓度相当低，所以在气态污染物回收以及利用方面就会投入更高的成本，并且工作的难度也相当大，往往会影响其经济效益。针对数量较少的燃高硫煤电厂，则应当全面分析电厂的社会环境、经济效益的同时，区别对待、因地制宜，合理的选择治理方式。在燃煤电厂的锅炉中，烟气是有一定温度和湿度的。因为烟气含量较大，烟气的温度往往会比环境空气的温度高很多，而且由于是用高烟囱排放的，所以烟气抬升的高度大，扩散的范围广，再加上由于风的作用，传输就会形成连续的烟流，其距离可达到几百乃至几千公里。在烟气沉降与转化过程中，SO2和NOx的沉降与转化是一个非常缓慢的过程，所以它们可以传输比较远的距离。
燃煤电厂的污染物不但数量多而且传输远，是对环境影响最大的。燃煤电厂中排放的大量烟气，不仅加剧了风机的磨损，严重影响机组的安全经济运行，而且影响人的健康，还给工农业的生产带来了相当大的损失，很多电厂周围的农村，由于电厂排放的烟气沉降，致使农作物大量的减产，电厂往往每年需要支付巨大的赔偿。SO2除了对人的健康有很大危害外，还对建筑物、金属材料、农林业的生产也存在有很大的危害。燃煤电厂烟气中NOx主要是NO，排放到大气中之后容易氧化成为NO2。NO2的浓度比较大时就会造成严重的环境污染（如光化学烟雾的产生），危害到人类的健康。SO2通过呼吸进入人体肺部，与呼吸器官发生作用，会引起甚至加重呼吸系统的问题，严重的甚至会导致死亡。SO2往往会被颗粒物吸附，与颗粒物产生协同作用，对人体产生更大的危害。以NOx排放造成的二次污染可以产生多种环境影响酸沉降、水体富营养化、臭氧、气候变化等。医学硏究表明，人体长期吸入过量的颗粒物可引起肺组织弥漫性、进行性纤维组织增生，最终导致尘肺病。吸附有重金属的颗粒物对NOx和SO2起催化作用，加剧了大气酸雨和光化学烟雾的形成，是诱发臭氧层破坏的重要因素。
2.电厂烟气治理的有效措施
2.1 推广除尘设备
除尘设备是燃煤电厂最直接的治理烟气的方法，比较常用的除尘设备有旋转式除尘器、电除尘器等，其中电除尘器的应用成本比较低，而且效率高，所以，电厂应该大力推广使用电除尘器进行除尘。
2.2 改进技术
推广除尘设备只是电厂治理烟气污染的权宜之计，根本的方法还要提高治理烟气的技术，利用科学的技术，有效的除去烟气中的有害物质，才能较好的缓解环境污染问题。所以，电厂要积极关注治理废气的新技术，加大技术的投资，不断完善、改进落后的技术，尽量采用废弃治理技术和洁净煤技术进行处理，将全面利用能源与防治电烟气污染相结合，做到应用科技手段，切实解决烟气污染问题。
2.3 积极开发绿色新型能源
推广设备、改进技术都是治理污染的有效措施，但是要想彻底的治理烟气污染，就要找到一种无污染的新型能源代替煤燃烧，彻底解决煤气燃烧带来的大气污染问题。新能源的开发是一个缓慢的过程，在寻找新能源的过程中，我们要积极推行能源节约，降低能源的消耗，提高能源经济效益，使环境保护与经济建设相协调。同时严格控制污染源，做好污染的预防工作，积极开发节能、绿色能源，提高环境效益。
3.电厂烟气脱硫脱硝技术
脱硫脱硝，顾名思义就是将煤中的S和N元素去除掉，防止燃烧时生成SO2和氮氧化物等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说分为燃烧前脱硫脱硝、燃烧中脱硫脱硝和燃烧后脱硫脱硝。
3.1 石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫原理概述
新建电厂为了控制二氧化硫排放量、实现绿色生产，利用湿法烟气脱硫技术。经过相关处理后的烟气通过引风机直接进入到烟气换热器中，在温度下降后进入脱硫吸收塔。脱硫吸收塔采用喷淋式的工作设计，保障了石灰石浆液与烟气的充分混合。当浆液蒸发了部分水分后，烟气得到了一定程度的冷却，循环石灰石浆液会对烟气中的酸性气体进行洗涤，脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。期间烟气中的大部分硫将被脱除，烟气中的氟化氢与氯化氢等气体也会得到有效的去除。脱硫烟气进入烟囱的温度大概为55-60℃。石灰石石膏湿法烟气脱硫系统的构成较为复杂，其主要由吸收系统、吸收剂制备系统、烟气系统、工艺水系统、排空系统、石膏脱水及贮存系统、废水处理系统等子系统构成，各子系统都发挥了不可替代的作用。
石灰石浆液在吸收塔内打入到吸收塔顶部的喷淋层中，该过程的动力由浆液循环泵提供。浆液在下落过程中与烟气接触混合，由于二氧化硫气体具有一定的水溶性，在烟气与浆液接触后，烟气中的二氧化硫气体会溶于水溶液中，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除。浆液吸收了二氧化硫气体，然后下落至吸收塔反应池。
石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。
3.2 脱硝技术
烟气中氮氧化物的减少可以从燃烧中和燃烧后进行。首先，通过燃烧调整，减少锅炉中氧气的含量和煤粉在高温环境下的时间可降低氮氧化物的生成量；然后，在燃烧后的烟气进行氮氧化物的脱除，具体方法可以采用溶液内反应、选择性催化还原反应以及粉末吸附等方法。溶液内反应与脱硫类似，选用强碱性溶液吸收效果更好；选择性催化还原可选择良好的催化剂，使有害的氮氧化物快速有效的变成无公害的物质；粉末吸附要选择具有良好吸附功能的物质，比如活性炭等。另外还有一种电子束处理技术，这种技术有比较广泛的发展前景，已经开始走向工业化，现已经被很多企业采用，该法将在下述干法技术中描述。
3.3 臭氧氧化脱硫脱硝技术
臭氧的氧化结合化学吸收法是一种湿法脱硫脱硝技术。由于臭氧的高氧化性来自臭氧的自由基，在脱硫脱销的技术中，利用臭氧的自由基把NO氧化为高价态的氮氧化物，将SO2氧化为高价态的SO3，将它们输送到在洗涤塔内，将氮氧化物与三氧化硫转化为溶于水的物质，达到脱除的目的。再结合尾部湿法洗涤装置，可以同时对S和N进行脱除，脱硫效率几近100%，脱硝率可达到85%以上。常见的湿法脱硫还有很多，比如海水法、双碱法、亚钠循环法、氧化镁法等。
3.4 干法和半干法脱硫脱硝技术
脱硫脱硝新技术在近年来也有不断发展，除了以往备受关注的脉冲电晕同步脱硫脱硝技术、电子束辐照烟气脱硫脱硝技术之外，新出现了一些技术，例如：活性焦吸附法、流光放电等离子体法、电催化氧化法等。这些技术依据同样的原理，使用不同的催化介质，派生出众多的新式方法，新技术的发展前景非常广阔。干法脱硫脱硝技术中电子束辐照烟气脱硫脱硝技术应用并不少见。这项技术是物理与化学原理相结合的脱硫脱硝技术。工作原理是在反应器安置电子加速器，用电子束撞击烟气中的NOx和SO2，将其氧化成NO2和SO3，再与水蒸气反应，生成雾状的硝酸和硫酸，然后它们与在反应器入口烟气上游喷入的氨气反应，生成硝酸铵和硫酸铵微粒，并被副产物收集器加以收集利用，最终达到脱硫脱硝的效果。该法可同时脱除烟气中SO2和NOx，对烟气条件的变化有较好的适应性和负荷跟踪性，副产品可作为肥料用于农业生产。
结语
为了保护人们赖以生存的环境，我们必须全力以赴，加快减少SO2和NOx等气体产生的脚步，并加强烟气的净化治理。不但如此，也应加大对燃烧技术的研究或是改进燃烧设备，尽量减少有害气体的产生。而且就目前形势来看，烟气脱硫脱硝势在必行。虽然设备并不完善，在技术操作过程中存在很大的问题，但是，经过努力会取得更好的成绩。
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论文作者:张宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
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