摘要：近年来，我国经济的高速发展给社会和环境带来了诸多严重的问题，其中空气质量问题由于涉及范围广，影响人数多最为民众所关心，而烟气的大量排放是造成我国空气质量问题的重点，我国火力发电主要以燃煤为主，烟气脱硫脱硝处理是防治大气污染，改善空气质量的重要环节，加强火电厂烟气脱硫脱硝技术发展是大势所趋，本文对燃煤火电机组烟气脱硫脱硝技术进行探讨。
关键词：火电厂；脱硫；脱硝
1.前言
环境问题已成为国家首要关注的问题，良好的生态环境是实现中国可持续发展的内在需要，也是增进民生福祉的优先领域。而火力发电产生和排放相对较多的二氧化硫和氮氧化物，对我国空气产生较为严重的影响，由此此做好火电厂烟气脱硫脱硝工作十分重要。
2.烟气脱硫技术
化石燃料的燃烧过程中产生二氧化硫，通过烟气脱硫技术的应用可有效降低烟气中二氧化硫的含量。世界各国研究开发的烟气脱硫技术多达200多种，但商业应用的约20种。比较常见的烟气脱硫方法包括干法脱硫、湿法脱硫等。湿法脱硫技术成熟，效率高，Ca/S比低，运行可靠，操作简单，但脱硫产物的处理较麻烦，烟温较低不利于扩散，占地面积和投资较大；干法脱硫产物为干粉状，处理容易，不存在腐蚀、结露等问题，虽效率可观，但是由于吸收剂无法循环使用，因此成本较高。目前应用比较广泛的湿法脱硫工艺，具体包括石灰石/石灰-石膏以及海水脱硫等。现就常见烟气脱硫技术进行介绍。
2.1 石灰石-石膏法
石灰石-石膏法工艺较为成熟，技术操作相对简单，运行较为稳定，再加之脱硫效率高，因此应用也最为广泛。石灰石-石膏法主要通过烟气中的SO2与石灰石中的CaCO3反应生成CaSO4•2H2O,从而达到降低烟气中SO2的目的。石灰石-石膏法的烟气脱硫体系主要由四个系统构成，分别为烟气系统、脱水系统、二氧化硫系统以及浆液制备系统[2]。通过将石灰石与水混合，制成浆液，然后借助旋流器进行分离，结合实际生产需求，将浆液置于一定的存储装置内存贮，之后再借助浆液泵，将存储的浆液送到吸收塔内。应用这种方法进行烟气脱硫处理，处理效率达90%以上。由于该法对煤的要求较低，处理时所需原材料源较广，成本相对较低，因此较受厂家推崇。
2.2双碱法
双碱法是为了克服石灰石-石灰发容易结垢的缺点而发展起来的。通过利用碱金属盐（如NaOH、Na2CO3等）水溶液吸收SO2，然后在另一石灰反应器中用石灰或石灰石吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液再循环使用，最终国产无以亚硫酸钙和石膏形式析出。
双碱法吸收剂利用率高达95%，脱硫效率高，脱硫副产品可利用价值高，同时由于脱硫产物再生后被大会脱硫塔循环使用，大大降低了投资成本和运行费用，非常适合中小型烟气脱硫工程，实际运用较为广泛。
2.3 氨法。
运用氨法进行烟气脱硫处理，这一方法的主要通过吸收、循环、氧化、浓缩等流程实现。详细过程为利用氨水溶液吸收烟气中含有的危害物质二氧化硫，将其转化为易溶于水的亚硫酸盐。第二个环节，就是对氨进行循环使用，以此来提高氨的利用效率。在接下来的氧化环节，借助压缩风机将物质转化成硫酸铵。最后主要是针对硫酸铵的处理，将其氧化生成相应的硫酸铵产品。运用该种方法进行脱硫处理，不会产生一定的固体废弃物与废水等物质，其所产生的物质附加值也相对较高，因此，就目前来说，该种方法具有很强的应用前，得很多火电厂生产厂家去尝试，从而进一步减少烟气带来的大气污染。
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3烟气脱硝技术
3.1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种有效的脱硝技术，其主要应用于火电厂在燃烧煤炭过程中，在使用该项技术过程中，火电厂相关工作人员会改变一定的燃烧条件，来起到降低烟气中氮氧化物含量的主要目的，保证最终所排放的烟气中氮氧化物有害物质含量明显下降[3]。基于对低氮燃烧技术的详细分析，发现该种技术主要分为以下五类：其一，为循环流化床锅炉燃烧技术；其二为空气分级燃烧技术；其三为烟气再循环技术；其四为氮氧化物燃烧器技术；其五为燃料分级燃烧技术。在火电厂运用上述低碳燃烧技术时，都会采用更改燃料燃烧方式方法的手段来达到脱硝效果，在具体使用过程中，会通过降低空气比，改变空气混合方式来避免烟气中生成氮氧化物，虽然从理论上讲低氮燃烧技术实施效果应较为理想，但是就实际情况而言，现阶段其脱硝率处于 25%到 40%之间，脱硝效果并不十分理想。
3.2 选择性催化还原法（SCR）
SCR 脱硝技术是当前应用最广的烟气脱硝技术，其脱硝率可以达到90%。该技术主要利用还原剂和NOx在一定温度和催化剂的作用下发生反应，进而产生无污染的 N2和 H2O，具有操作简单、技术完善的优势，缺点就是应用成本较高。目前火电厂中广泛应用的 SCR 反应器通常都安装在锅炉省煤器和预留器中间，这一方面便于实现 SCR 脱硝处理，另一方面还可以将氨喷射于省煤器和 SCR 之间的烟道位置，让其与烟气混合后与 NOx发生反应，从而进一步提升脱硝质效。
3.3非选择性催化还原法（SNCR）
SNCR 是指把含有 NHx基的还原剂，喷入炉膛温度在800—1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并进一步和烟气中的 NOx发生反应，生产 N2。SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达 25%～40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，较适合老厂改造。
3.4 SNCR/SCR联合工艺
目前，通过将 SCR 和 SNCR 技术进行联合使用，可以发挥这两种技术的各自优势，在保障脱硝率不受影响的条件下，还能节省技术的投资和应用成本，是火电厂大气污染物烟气脱硝技术的主要发展趋势之一。
SNCR/SCR联合工艺是将SNCR技术与SCR技术联合应用，即在炉膛上部850～1100℃的高温区内，以尿素等作为还原剂，还原剂通过计量分配和输送装置精确分配到每个喷枪，然后经过喷枪喷入炉膛，实现NOx的脱除，过量逃逸的氨随烟气进入炉后装有少量催化剂的SCR脱硝反应器，实现二次脱硝。[7]
4.结语
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的技术。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
参考文献
[1]郑东升.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科技创新与应用,2017(36):127-128.
[2]陈浩杰.简析火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能
[3]赵一更，白晓雁.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].科技资讯，2014（10）.
[4]周立军.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].中外企业家，2014（33）.
[5]杨溢.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术综述[J].能源与节能,2017(10)
[6]王志轩，潘荔.中国煤电清洁发展现状及展望[J].电力科技与环保，2018（34）
[7]超全图解火电厂脱硫脱硝技术[J].北极星电力网，2015（12）
论文作者:王珍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：烟气论文; 技术论文; 火电厂论文; 石灰石论文; 还原剂论文; 浆液论文; 石膏论文; 《电力设备》2018年第17期论文;