摘要：火电厂在运行过程中会产生很多的废气，这些废气很多都对环境有着一定的影响。近年来大气环境雾霾频发使人们认识到环境保护的重要性，所以对火电厂产生的大气污染物进行处理具有积极的意义。进行火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝能够有效控制火电厂对环境的污染影响，这也与我国绿色可持续性发展的理念相符。本文通过对烟气脱硝脱硫技术进行探讨，为火电厂进行烟气污染的控制提供了理论依据。
关键词：火电厂；大气污染物；烟气脱硝脱硫技术
随着电能的产生极大地方便了人们的生活，这也致使人们的日常生活离不开电能。而且随着各种电器设备的使用及社会经济的增长，电力能源的消耗量也在不断增加，所以进行电能的生产就非常重要。以前的电力生产以火电厂为主，但其存在一定的弊端，对环境产生了不可逆转的伤害。随着国家环境保护法律的颁布实施，将火电厂产生的大气污染物进行控制已经成为必要紧迫的事情。火电厂产生的大气污染物中，硫与氮的氧化物会对环境产生非常恶劣的危害（如酸雨、雾霾、气候变暖等），所以进行烟气脱硫脱硝技术的应用、研究具有重大的意义，这能够降低环境污染的程度，与国家绿色可持续发展的理念相符，具有深远的影响。
一、火电厂大气污染物的排放现状及应用脱硫脱硝技术的意义
火电厂的生产主要依靠煤炭的化学燃烧反应进行，这样就会在燃烧过程中产生很多的气体和固体小颗粒，其中碳、氮、硫的氧化物等都会对环境产生污染影响，其中硫与氮的氧化物对环境的危害最为严重，这也是造成酸雨、烟雾产生的两大主要气体。而且近年来我国火力发电所产生的氮的氧化物保持着以两位数增长的趋势，这对环境的影响非常大[1]。而且随着火力发电厂容量规模的扩大，硫、氮的氧化物产量也大大增加，这严重加剧了环境恶化的程度。进行火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝能够有效控制火电厂对环境的污染影响，这也与我国绿色低碳、可持续性发展的理念相符。所以进行该技术的研究具有深远的意义。
二、火电厂烟气脱硝技术
（一）SCR脱硝（消除氮氧化物）技术
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%[3]。SCR技术属于火电厂使用非常广泛的技术，该技术的原理主要通过将还原剂与氮的氧化物进行反应，其需要满足一定的温度条件。而且通过催化剂能够将其进行的反应加快。这种反应存在一定的特点，其最终产物为氮气与水，这样能够生成对环境无害的物质。其催化剂一般安装于锅炉省煤器与空预器之间。将氨喷射在省煤器和SCR间的烟道中，在催化剂的作用下氨气与烟气中的氮氧化物进行化学反应，将氮氧化物还原为没有危害的氮气和水，达到脱除烟气中氮氧化物的目的。
（二）选择性催化还原法（SCR）脱硝原理
选择性催化还原（SCR）技术是将还原剂氨气喷入烟道中使其有选择性地与烟气中的NOx 在催化剂的作用下反应生成无害的氮气和水。该过程的化学反应如下：
4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O
2NO2 + 4NH3 + O2→3N2 + 6H2O
NO + NO2 + 2NH3 + O2→2N2 + 3H2O
NOx的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中氧气的浓度、催化剂的活性和数量等。在适当的催化剂作用下，反应在200-400℃的温度范围内进行，并能有效地抑制副反应的发生，在NH3与NO化学计量比为1：1的情况下，可以得到80%-90%的脱除率，NOx排放浓度可降低到200mg/m3以下。
（三）影响脱硝性能的因素及处理对策
运行中对脱硝性能的影响因素很多，运行中针对主要影响因素进行调整，能有效提高脱硝效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先烟气温度对脱硝性能的影响，当烟气温度低时，不仅会因催化剂的活性降低而降低NOx的脱除效率，而且喷入的NH3还会和烟气中的SOx反应生产硫酸氢氨附着在催化剂表面，烟气温度高时，NH3会与O2发生反应，导致烟气中NOx增加。运行中控制好脱硝入口的烟气温度在300-400℃，能有效保证脱硝反应效果。
其次，控制好氨逃逸率对机组安全运行至关重要，若控制不好，不仅将使成本增加，还会导致空器换热面的腐蚀和堵塞，生成硫酸氢氨粘结在电除尘阴、阳极板降低电除效率造成烟气粉尘排放超标。因此运行中要严格控制氨气逃逸量，调整喷氨格栅使喷氨均匀，定期检测催化剂的活性，检查喷氨格栅喷嘴是否堵塞等。
最后，合理控制氧气浓度，可以使燃烧阶段NOx含量降低，提高脱硝效率，但过低的氧量又会造成锅炉燃烧不完全飞灰含碳量升高而降低锅炉效率。因此，运行中要合理控制锅炉氧量和一次风配比，既保证锅炉效率又减少NOx的生成。
三、火电厂烟气脱硫技术
（一）石灰石—石膏法烟气脱硫技术
石灰石—石膏法烟气脱硫技术已经发展比较完善，而且取得了广泛的应用。该方法的主要原理是借助石灰石浆液来吸收烟气中的SO2，具有应用成本低、脱硫效果好等优势，而且它的副产物石膏还可以被用于其它领域，例如建筑建材、水泥缓凝剂等，具有良好的经济性。
石灰石—石膏法进行脱硫需要将烟气中的二氧化硫进行吸收和氧化。首先石灰石或者石膏能够将烟气进行吸收从而生成亚硫酸钙，之后再通过氧化能够生成化合物硫酸钙，这样就达到了脱硫的效果。使用石灰石浆液进行二氧化硫的吸收其反应为：
2Ca（OH）2+SO2→2CaSO3•H2O+CO2
2CaSO3•H2O+2SO2+H2O→2Ca（HSO3）2
然后通过氧化反应：
2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4•2H2O
（二）影响脱硫性能的因素及处理对策
烟气脱硫过程中会有很多的影响因素，将主要的因素进行考虑处理能够使脱硫性能达到最佳的效果。首先是烟尘，在脱硫设备的使用过程中，其非常容易受到烟尘的影响，这样就会使设备受损，从而使脱硫效率降低。而且烟尘囤积在烟道内导致烟气流速降低。还有烟尘可能会被吸收塔内的浆液截留，这样就会使浆液的PH值不好控制，从而影响二氧化硫的吸收效果。不仅如此，烟尘还会影响石膏的品质，这样就不能够使石膏发挥到实际的效果。因此为保证烟气脱硫效率就要求电除尘设备的安全可靠运行。
其次，循环浆液的浓度也会对脱硫的效率产生影响，这样导致系统产生堵塞、磨损以及PH值不易控制等情况。若对其进行处理可以在石膏排出泵的入口管路安装密度计，从而对浆液的密度进行监视、调整。这样能够将脱硫的效果得到很好控制。
最后，石灰石的品质对脱硫效果的影响，其特性主要有物理特性和化学特性两个方面，物理特性主要包括：晶体结构、纯净度、杂质含量、颗粒密度、空隙率等；化学特性主要表现为其参与化学反应的活性，而反应活性又由其物理特性和所处的酸性环境决定。
四、结束语
火电厂烟气脱硫脱硝技术的开发、研究及应用具有非常积极的意义，通过对当前的技术进行研究分析能够有效控制火电厂产生的二氧化硫与氮氧化物的排放量，从而降低对环境产生的危害。
参考文献：
[1]刘春宇.对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝技术的几点探讨[J].中国设备工程，2017（24）：131-132.
[2]朱学智.排放现状和烟气脱硫脱硝技术在火电厂大气污染的分析[J].绿色环保建材，2017（6）：184-185.
[3]陈朝辉.火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术简析[J].工程技术：引文版，2016（11）：00204-00204.
论文作者:田红军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/5
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