摘要：当前，我国工业化发展前景良好，随着人们生活水平的提高，其对于电力的需求也越来越多，在这种情况下，工业化生产对于大气环境造成的污染日益严重，严重威胁了人们的身心健康。而电厂作为工业污染的重要源头之一，烟气除尘技术以及脱硫脱硝技术的应用就显得尤为重要。本文主要对这两种技术的进行了分析，以期为业内人士提供参考。
关键词：电厂锅炉；脱硫脱硝技术；烟气除尘技术
对于电厂锅炉来说，烟气除尘技术和脱硫脱硝技术的应用优势主要体现在以下三个方面。首先，这两项技术不需要使用复杂的技术工艺，且便于应用，不会耗费更多的人力物力。我国的电厂在应用这两项技术的时候，由于操作流程比较简单，已经能够实现整体自动化操作。而电厂锅炉的操作人员只需要负责操作温度以及酸碱度等重要参数控制工作。其次，烟气除尘技术与脱硫脱硝技术在使用过程中不会花费过多的费用，应用成本较低。这是因为这两项技术在应用过程中不包括复杂的操作工艺，耗费的人力物力非常有限，因此很容易实现成本控制。第三，这两种技术的应用范围相对广泛，能够适用于各种类型的电厂锅炉，且在使用期间不会对锅炉装置产生不良的影响，相对来说比较环保。
1、烟气除尘技术分析
1.1静电除尘技术
经典除尘技术是烟气除尘技术中比较常见的一种，其在除尘过程中主要需要借助经典除尘器。这种除尘装备的除尘效率加高，可以快速清除细小的粉尘，与此同时，在其运行过程中，可以完全不受到高温环境的干扰，快速高效的完成除尘工作。该除尘设备可以长期高强度运行的状态，并且设备磨损程度较轻，一般情况下，都可以达到预计使用年限。但是使用此种除尘技术也存在一定的缺陷，例如，静电除尘设备的安装难度比较大，因此会耗费较多的人力物力，如果想要控制设备的磨损程度，需要定期对设备进行检修养护，否则会影响设备的除尘效果和使用时间。
1.2旋转电极除尘技术
此种除尘技术与其他除尘技术的工作内容本质上是相同的，其设备前后主要是由阴阳两部分电场组成。在设备的阳极上，配备了可进行旋转的除尘装置，当灰尘累计到一定程度的时候，该设备可将其全部去除。与此同时，清除的区域不只局限于灰尘堆积的区域，其他区域也可在旋转过程中清理干净。
1.3湿式静电除尘技术
对于电厂锅炉中的不同区域，其排放出的粉尘数量也有所差异。对于一些粉尘排放数量较多的区域，不能只使用静电除尘设备来进行除尘，还需要使用湿式静电除尘装置共同完成除尘工作。此种除尘装置的运行原理与静电除尘设备大体相似，唯一存在差异的地方是，该设备的除尘方式是通过水来对灰尘进行清除。在喷刷水分的过程中，一方面能够降低电阻的频率，使得粉尘全部向极板方向聚集，与此同时，还能将周边的细小粉尘带动起来，一起清除。通过应用这两种除尘设备，可以保证除尘量超过50%。
2、脱硫脱硝技术分析
循环流化床锅炉具有低NOx排放，可燃用劣质燃料等优势，在中小机组中得到大量应用。据统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的1/3。
在采用低氮燃烧措施下，循环流化床锅炉的NOx排放可以控制在200mg/m3以内。由于循环流化床本身NOx排放浓度比较低，目前脱硝主要采用SNCR工艺，SNCR+SCR联合脱硝技术运用案例还较少。但随着环保要求的日益严格，SNCR工艺已经不能满足NOx超低排放要求。SCR脱硝工艺虽然能满足脱硝效率，但是和SNCR+SCR联合脱硝技术比较而言，SCR脱硝技术具有投资高、运行费用较高、占用炉后空间大等缺点，也不适合循环流化床机组脱硝改造。
2.1脱硫技术
1）干法脱硫技术
干法脱硫技术在应用过程中必须保证环境的干燥程度，其工作原理是使用颗粒或者粉状的的吸收剂等化学物质，将锅炉废气中的硫去除掉。经过一系列反应之后得出的产物呈现干粉的形态。在此反应过程中，不会产生废硫或者水汽，因此相对来说比较环保，也不会对锅炉设备造成腐蚀。目前主要使用的干法脱硫技術可细分为两种，一种为荷电干式喷射法，这种技术需要借助吸收剂，然后增大反应的程度，缩减反应过程，从而达到提升脱硫效率的目的。另一种为等离子体法，这种技术是借助高能电子，然后电力分解出硝铵化肥和硫铵，将产物应用在农业生产中。
2）半干法烟气脱硫技术
半干法烟气脱硫技术的技术原理是指，在气液固体三者元素之中，使用烟气湿热蒸发，结合除尘器装置，已达到脱硫的目的。这种脱硫技术包括两种类型，一种为炉内喷钙增湿活化技术，该技术在应用过程中需要加设专用活化反应设备，然后通过喷水，达到脱硫目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一种为旋转喷雾干燥技术，这种技术可以借助烟气和吸收剂的反应，提升脱硫效率，有效控制脱硫成本。
3）湿法烟气脱硫技术
目前，湿法烟气脱硫技术在电厂锅炉中的应用比较广泛，其工作原理是，利用吸收剂，将烟气中的二氧化硫吸收，最终达到脱硫的目的，使用这种方式进行操作，脱硫率非常高，反应之后的产物可以继续利用，不会再次造成污染。由此可见，此种脱硫技术是最适合应用的技术类型，因此值得被广泛推广使用。
2.2脱硝技术
脱硝技术也可细分为两种，一种为干法脱销技术，一种为湿法脱硝技术。干法脱销技术的应用费用相对较高，但是脱硝率并不十分理想，因此在实际生产过程中使用频率并不高，而湿法脱硝的产物可以进行二次利用，脱硝效果良好，因此受到了众多电厂的青睐。
2.3几种脱硝工艺介绍
1）SNCR脱硝
SNCR是指在无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。本采用炉内尿素作为还原剂还原NOx。还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法（SNCR）。
主要反应如下：
4NH3+4NO+4O2→4N2+6H2O；
NO2+NO+2NH3→2N2+3H2O；
6NO2+8NH3→7N2+12H2O；
由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，NH3与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。本工程循环流化床锅炉分离器、进出口烟道等部位的温度在800～900℃之间，正好SNCR的最佳反应温度窗口。在980℃条件下SNCR的脱硝效率达到最大，在此温度下N2O生成量随氨氮摩尔比提高的增加程度最大，为了保证脱硝效率同时降低氨泄漏和N2O的生成，氨氮摩尔比在1～1.5范围内较为合适。
2）SCR脱硝工艺
SCR的原理是在300～410℃条件下，还原剂NH3在催化剂作用下将NO和NO2还原成N2，而几乎不发生NH3的氧化反应，从而提高N2的选择性，减少了NH3的消耗。
主要反应如下：
4NH3+4NO+4O2→4N2+6H2O
2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
3）SNCR+SCR联合脱硝工艺
为了充分发挥SNCR的低成本和SCR高效率的优势，充分利用SNCR逃逸的氨气，本电厂采用SNCR+SCR联合工艺进行脱硝：先将还原剂喷入旋风分离器出入口水平烟道，在高温下还原剂与烟气中的氮氧化物发生还原反应，初步脱硝后，未反应完全的还原剂进入设在上下级省煤器之间的SCR反应器，在有催化剂参与的情况下进一步脱除氮氧化物。SNCR 的脱除效率虽然相对较低，但本项目通过延长还原剂在系统内的停留时间，并提高与烟气的混合程度，使脱硝率超过了60%。SNCR/SCR联合脱硝效率可达到87.5%。今后SNCR+SCR联合脱硝工艺必将是循环流化床脱硝改造首选工艺。
3、结语
以电厂锅炉为主的工业发展，产生的废气和有害物体不但污染了环境，也危害到了人们的身体健康。脱硫脱硝及烟气除尘技术具有高效、节能和环保等多种优点，被广泛应用到各类工业化生产活动当中。期望通过本文关于电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术内容的探究，为日后提高空气质量，提供宝贵的建议。
参考文献：
[1]陈新顺，张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术，2019（05）
[2]郭伟平.火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析[J].能源技术与管理，2018（05）
[3]王卫民.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018（07）
论文作者:冯立新
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
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