摘要：对热电厂锅炉状况进行分析，总结烟气脱硫脱硝协同控制技术使用的重要性。旨在通过系统技术的研究及分析，实现热电厂锅炉烟气研究的有效性，以提高锅炉系统运行的稳定性，实现工厂产业发展创新发展的最终目的。
关键词：热电厂；锅炉；烟气脱硫硝酸；协同控制；技术研究
在现工程产业运行及发展的背景下，环境污染成为人们关注的焦点，热电厂锅炉系统运行的过程中，通常会产生大量的化石燃料，若不能得到及时性的处理，会造成较为严重的环境污染，无法实现生态环境的发展。因此，在当前热电厂锅炉烟气处理中，应该采用烟气脱硫脱硝协同控制技术，以逐渐提升热电厂废气处理的有效性，以实现热電厂运行的稳定性，积极推动行业的运行及发展。
一、固相吸收/再生烟气脱硫脱硝协同技术
通过对热电厂锅炉运行状况的分析，在烟气脱硝处理中，通过固相吸收/再生烟气脱硫工艺使用中，应该将固体吸收或是催化剂的运用作为重点，通过与以烟气中的SO2以及NOx反应，经过再生气的烟气处理将硫以及氮气进行处理，以实现吸收剂的可循环利用。通常状况下，在固相吸收硫脱硫硝技术使用中，活性炭脱硫脱硝技术。在热电厂锅炉烟气脱硫脱硝工艺处理中，通过吸附、解吸以及硫回收工艺的分析，需要将吸收塔分为上下两个部分，使活性炭在重力作用下将第一段的SO2吸附成硫酸，之后再进入到第二段之后作为催化剂使烟气中的NOx还原成为N2以及H2O，之后将活性炭送入到再生气中进行加热，当温度达到了400℃时应该将SO2进行稀释，从而形成单质硫。通过这种技术工艺的分析，其技术优势体现在以下几个方面：第一，通过固相吸收/再生烟气脱硫工艺的运用，可以及时脱出粉尘；第二，基础处理烟气中的有毒物质；第三，可以不用在对烟气进行加热处理；第四，固相吸收/再生烟气脱硫工艺处理之后会产生元素硫等物质。但是，在固相吸收/再生烟气脱硫工艺技术使用的过程中，也存在着一些问题，如，在SO2吸收中，会消耗大量的活性炭，增加实验的成本。而且，在吸收塔以及解析塔处理中，会发生活性炭的损坏。
二、高能电子火活化氧化技术
通过对热电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同控制技术的分析，运用高能电子活化氧化技术可以分为电子束法以及脉冲电晕技术，其中电子束法主要是通过电子加速器以及高能等离子技术的综合运用，使烟气中的SO2以及NOx发生强烈的氧化反应，之后与水蒸气结构形成了雾化状的硫酸以及硝酸，之后通过与氨的反应形成硫酸铵以及硝酸铵，排入到大气之中，实现对热电厂锅炉烟气脱硫脱硝处理[2]。在脉冲电晕技术使用的过程中，通过与高压脉冲电源的反应，可以通过加速处理实现反应机理与电子束的一致运行。电子束技术使用中，其优势体现在以下几个方面：第一，该技术具有较高的脱硫、脱硝的技术形式，通过烟种以及烟气量的变化分析，实现90%以上的脱硫、80%以上的脱硝。第二，通过对该种技术的运用，可以将设备单元分为冷却塔、反应器等，系统具有及哦啊为良好的适应性能力。第三，电子束技术使用中，整个过程通过干燥技术的运用，不会产生废水以及废渣。但是，在该种技术运用在红存在着一定的限制问题。首先，需要使用烟气吸收电子辐射，严重的会对人体造成危害。其次，在电子束技术使用中，通过核心设备的运用，高压滞留电流源以及电子加速具有一定的可靠性。
三、吸收剂喷射技术
在热电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术分析中，为了提升脱硫脱硝协同处理的有效性，应该将热电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术的运用作为重点。整个技术运用中，通常会将粉末状吸入到喷射烟道、喷雾干式洗涤塔之中，通过系统的处理可以脱除SO2以及NOx通常状况下，在吸收剂喷射技术运用中，应该做到：第一，LILAC工艺。通过这种技术的运用，可以通过增强活性石灰—飞灰化合物作为吸附剂，将热电厂锅炉中的烟气进行消化，之后再将其喷入到烟道中进行吸收，以提高SO2以及NOx处理的有效性。在该种技术使用的过程中，存在着工艺简单、投资以及维修费用低的优势。第二，在SNRB技术运用中，其作为一种综合性的脱硫脱硝形式，通过技术的运用，可以将脱硫、脱硝、除尘等融为一体，可以在高温作用下降布袋室中的省煤器以及空气进行处理，提升热电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同控制技术处理的有效性。通过SNRB技术的运用，对锅炉系统本身并不会产生影响，占地资源相对较小，可以达到较高的脱硫脱硝目的[4]。
3.1脱硝技术研究现状
我国大多数现代火电厂，已经开始应用脱硝技术来降低锅炉烟气中硝的含量，常见的脱硝技术有：SCR烟气脱硝技术、低炭燃烧技术。此两项脱硝技术在功能上表现相似，并且功效上也有良好的表现，在应用之下可使锅炉煤炭燃烧更加充分，并增加锅炉的内部压力，实现良好的脱硝应用，但在技术架构上，两者则存在差异，即SCR烟气脱硝技术主要采用催化剂来实现脱硝，而低炭燃烧技术则依赖于先进的燃烧设备，所以两者在成本、便捷性上各有优劣，在进行实际应用时，需要重点考虑技术的经济效益以及功效水平。
3.2我国脱硫脱硝技术的现状及发展方向
在21世纪的今天，全世界都在广泛的关注环境以及生态问题，锅炉燃煤所产生大量烟气和脱硫脱硝问题广受关注。我国目前对工业污染所带来的环境问题十分重视，对产生生态破坏环境污染的企业零容忍，坚持走生态发展道路，坚持可持续发展，所以近年来工业生产所产生的烟气污染问题，我国也是在加大力度整治，是我国的重要监督内容，目前经过“十一五”、“十二五”这十年来的处理，我国目前的燃煤烟气脱硫脱硝处理已经达到了国际的标准。但与此同时，我国的烟气脱硫脱硝技术还不够完善，在制度方面，我国燃煤锅炉的相关管理制度需要进一步完善；在技術方面，我们国家目前的燃煤处理趋于低污染，高效能方面的处理，但是我们国家的脱硫脱硝技术还需要从国外引进，自主创新的能力不够高。对于这两方面的问题，我们要着重解决，一方面我们需要加大依法治国的力度，对不符合规定，不达标的企业依法处理，同时加大管理的方面，订立更多的科学的指标；再者加强管理的范围，保证污染企业无处生存，从根本上解决这些企业。同时，我们应当加大科研投资力度，积极引进人才，坚持自主创新，提升技术能力。
四、电厂脱硫脱硝一体化技术应用优点
4.1 节能环保效益提高
作为烟气污染治理的重要技术，脱硫脱硝一体化技术具有良好的节能环保效益。在以往的应用当中，多数火电厂对于烟气硫、硝的处理，主要依靠单独的技术系统或复杂的技术系统来实现，而此应用方式的运作成本相对较高，并且往往还需要大量的能源来进行运作，所以其节能效益不足，但在脱硫脱硝一体化技术之下，优化了传统应用方式的流程，节省了运作的成本，同时因为技术的发展，其能源需求也有所降低，并且人工能够对能源进行更加精准的把控，说明脱硫脱硝一体化技术的节能环保效益更高。
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4.2 适用性更强
传统烟气脱硫脱硝技术，往往需要占用较大的面积，在于脱硫脱硝一体化技术相比之下，其空间利用率较低，所以一旦空间无法满足传统技术的空间需求，火电厂要实现烟气脱硫脱硝的难度就会更高。而在脱硫脱硝一体化技术基础上，此项技术的占地面积相对较小，因此适用性上要高于传统技术。
五、火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术
5.1 脱硫技术
我国火电厂中使用的脱硫技术主要有两种方式：半干法及湿法。其中，半干法主要是在喷雾中添加干燥剂，再把吸收液喷到吸收塔中，再开始脱硫工作；或是通过某种干燥的方法，将吸收塔中的不同物质进行分离；或是将烟气与二氧化硫融合在一起，使其发生一定的化学反应，最终成为某种固体残渣，达到脱硫的效果。而湿法在火电厂中的使用，主要是在大型锅炉的生产过程中才会使用。
5.2 烟气净化技术
在火电厂脱硫脱硝一体化工艺中，烟气净化是一项不可或缺的技术措施，火电厂中的烟气含有大量的二氧化硫，在对这部分烟气进行净化处理时，需要先向除尘器内注入适量的钙剂和钠基脱硫剂，然后利用布袋的过滤层，将二氧化硫滤除掉，烟气中的NOx则可利用氨气进行脱除。在对NOx进行脱除时，先将氨气注入到烟道内，剩余的工作全部由SCR负责完成。在脱硫脱硝一体化工艺中，烟气净化技术的特点主要体现在如下几个方面：烟气污染物去除率较高，正常情况下，可以达到85%左右；多种污染物的脱除功能被综合到一起，这样不需要布置过多的设备，从而节约了占地面积；由于在選择催化剂进行脱销前，烟气中所含的二氧化硫及颗粒物已经被去除，从而解决了硫酸铵堵塞等问题发生。
5.3 活性炭技术
火电厂脱硫脱硝一体化工艺中需要对活性炭技术进行应用，该技术的基本原理是先将活性炭设置于脱硫塔内，活性炭本身所具备的吸附作用，会将烟气中的二氧化硫吸附掉，然后通过催化及氧化反应，将烟气当中的二氧化硫转化为吸附状态的硫酸，与活性炭一并被送入到分离塔当中。随着烟气中的二氧化硫被活性炭吸附后，进入脱硝塔的烟气经过活性炭的二次催化，从而使其中含有的NO2 及NH3 生成氮气，同时活性炭进入到分离塔后，会对其中的硫酸进行有效地吸附，并在温度达到350°C以上时，完成热解、再生，使浓度较高的二氧化硫被释放出来。火电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺中，对活性炭技术进行应用时，需要对如下事项加以注意：要保证反应温度足够，即温度保持在100-200°C之间时，二氧化硫的脱除效率可以达到90%左右，NOx的脱除率则能够达到70%以上；为使活性炭的性能在整个反应过程中得到充分发挥，必须确保其质量合格。
六、脱硫脫硝活性炭的制备实验
6.1脱硫脱硝活性炭制备主要原料
脱硫脱硝活性炭制备所应用的原料包含神府煤田长焰煤、西山煤田焦煤、大同煤田弱粘煤、阳泉煤田无烟煤等。原料的基本性质具体如表一所示，煤炭加工粘合剂一般会使用煤焦油，具体技术指标要求沥青的质量分数在45%到55%左右。
6.2制备工艺
脱硫脱硝活性炭的投产之后要求能够循环使用，为此所制作的活性炭要求其颗粒大、强度高。结合这种要求，同标活性炭一般选择柱状活性炭，活性炭的模孔直径大小为lOmm左右。为了能够进一步改善脱销性能，在脱硫脱硝活化后需要额外增加氧化工艺，通过氧化工艺更好的促进氮氧化物的转化。近几年，国家颁布了以炼焦用煤为主的分类方式，为工业部门使用煤炭资源提供了重要条件支持，当前，各类煤的特点和用途具体表现在以下几个方面：第一，褐煤。褐煤炭是一种煤化程度最低的煤，具有水分高、比重小、挥发性强、化学反应强、发热量低、稳定性能差的特点。第二，焦煤。焦煤具有中低等挥发分和中高等粘粘性，在加热之后会形成稳定的胶质体，可以用来单独练焦。第三，无烟煤。无烟煤是煤化程度最高的煤炭资源，具有比重大、硬度高、挥发分低的特点，经常被人们用来作为动力或者民用燃料。大同地区所开采的煤炭共有三个种类：第一，烟煤。烟煤是大同地区的主要品种，具有煤质信息优良，燃烧性强，低灰、低硫、低磷、发热量高等方面的特点，是被人们广泛喜爱的一种煤炭。第二，无烟煤。这种煤炭资源颜色黑亮如镜，燃烧时间长，烟很小。第三，泥煤。泥煤也是一种散煤，具有形成时间短、煤质差的特点，在开采之后经过一系列的震动会变成一个零散的小块，且在燃烧之后会形成黄褐色。从实际应用情况来看，它的用途范围很小。
七、脱硫脱硝的工艺和原理
7.1工艺
含有硫氧化合物、氮氧化合物的烟气，在经过尘和水间接换热冷却之后，由风机送人到吸附塔中，气体在进入吸附塔之前会和氨水出现氨气混合效应。在吸收塔的内部二氧化碳会被活性炭完全吸附，发生一系列的化学变化。被吸附之后的气体会作为达标气体从烟囱中排放出来，相应的吸附塔内的活性炭移动床也会出现不断下移的现象，吸附效果和下移的速度呈现出反比关系。
7.2原理
活性炭具备高度发达的孔隙结构和较大的比表面积，因而在使用的过程中活性炭会显示出较强的吸附性。在活性炭吸附的过程巾，通过活性炭的催化作用，二氧化碳会被氧化成三氧化碳，在水蒸气存在的条件下，三氧化碳会形成硫酸，形成的硫酸沉积在活性炭的孔隙内部。
结束语
总而言之，在当前热电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同技术使用中，应该结合多种技术进行脱硫脱硝技术的运用，以充分满足热电厂锅炉烟气脱硫脱硝的处理需求，提高烟气处理的有效性。由于热电厂锅炉烟气脱硫脱硝处理技术的多样性，应该针对工程项目的特点，进行施工方案的整合，以提升热电厂锅炉烟气脱硫脱硝处理的有效性，为当前工业产业的运行及发展提供支持。
参考文献：
[1]李新祥.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究环球市场信息导报2015.23
[2]杨亮.燃煤供暖锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术探析企业技术开发2017.18
[3]吴辉.燃煤锅炉的烟气治理策略和脱硫脱硝关键技术研究化工设计通讯2015.13
[4]林一凡.燃煤锅炉烟气脱硫除尘系统技术改造供热制冷2014.15
论文作者:王利涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
标签：烟气论文; 技术论文; 活性炭论文; 锅炉论文; 热电厂论文; 火电厂论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第22期论文;