摘要：脱硫、脱硝是除去或减少燃煤过程中的SO2和NOx，如何经济有效地控制燃煤中SOx和NOx的排放量是我国乃至世界节能减排领域中急需解决的关键问题。本文主要阐述四平热电公司脱硫、脱硝技术和脱硫脱硝一体化技术以及烟气除尘技术，并且分析了技术的原理及优缺点。
关键词：脱硫；脱硝；除尘；一体化
一、烟气脱硫技术
目前针对燃煤中硫的脱除，国内外早已进行了大量的研究。从脱硫环节上可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后的烟气脱硫。脱硫方法有上百种，但工业化应用的只有十几种，目前世界上大规模商业化应用的脱硫技术是燃烧后烟气脱硫。烟气脱硫按其所采用吸收剂介质是固态还是液态可以分为干法、半干法、湿法。下面介绍我公司烟气脱硫工艺：
1.石灰石—石膏法（Wet-FGD）
石灰石—石膏法是以石灰石浆液作为吸收剂，在吸收塔内通过石灰石浆液
对烟气进行洗涤，并发生反应，去除烟气中的SO2，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化，能够生成含两个结晶水的硫酸钙，脱硫后的烟气从烟囱排放。该工艺是目前世界上技术最成熟、应用最广泛的脱硫工艺，已有三十年的运行经验，其脱硫效率在90%以上，副产品石膏一般被抛弃处置。然而其缺点也比较明显：占地面积大，投资和运行费用高，产生废水、固废等二次污染。
二、烟气脱硝技术
脱硝技术主要分为低 NOx燃烧技术和燃烧后烟气脱硝。其中，低 NOx燃烧技术已经在国内新建电厂得到广泛的应用，主要方法有空气分级燃烧、燃料分级燃烧、低氮燃烧、浓度偏差燃烧、烟气再循环等。而燃烧后烟气脱硝是目前发达国家普遍采用的减少 NOx排放的方法，具有较高的脱硝效率，应用较为成熟和广泛的有选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、电子束法以及炽热碳还原等技术。
1、低NOx燃烧技术
为了控制燃烧过程中 NOx的生成量，采取的措施有：（1）浓淡二次燃烧技术：降低空气过剩系数和氧气浓度，先使煤粉在缺氧的条件下燃烧；（2）降低燃烧温度，以防止产生局部高温区；（3）缩短烟气在高温区的停留时间等。所有措施的目的是尽量减少热力氮的产生。
低氮燃烧法简单易行，可方便地用于现存装置，但 NO 的降低幅度十分有限，且燃烧热损失较多。
2、选择性催化还原法（SCR）
选择性催化还原法是在催化剂的作用下，―有选择性地与烟气中的 NOx反应，将锅炉烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。系统中的反应过程如下：
NO 的还原：4NO+4NH3+O2=4N2+6 H2O
NO2的还原：6NO2+8NH3=7N2+12H2O
2NO2+4NH3=3N2+6H2O
与其他技术相比，SCR 技术装置结构简单、不形成二次污染、技术成熟、脱硝效率高达90%、运行可靠，是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术。催化剂失效和尾气中残留 NH3是 SCR 系统存在的两大关键问题。为确保催化剂层的理想条件，避免催化剂中毒、堵塞或磨损，运用 CFD 软件对 SCR 系统进行流体力学模拟计算，对解决这些问题有所帮助。
3、选择性非催化还原法（SNCR）
SNCR 技术原理是在无催化剂存在的条件下向炉内喷射化学还原剂使之与烟气中的 NOx 反应，将其还原成N2及 H2O。使用最广泛的还原剂为氨或尿素，反应温度在900～1000℃范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其反应式为：
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
当温度过高时，NH3将发生副反应，生成 NO，反应式如下：
4NH3+5O2=4NO+6H2O
温度过低时反应速度减慢，所以温度的控制至关重要。该工艺不需要催化剂，但脱硝效率较 SCR 低。
4、混合SCR- SNCR 脱硝技术
SNCR-SCR 脱硝技术是结合SNCR 投资省、SCR 脱除效率高的优点所发展起来的一种新型脱硝工艺，并非只是 SNCR 与 SCR 两者简单的组合。混合 SCR-SNCR 脱硝工艺，最主要的技术改进是省去 SNCR 工艺烟道内复杂的 AIG（氨喷射）系统，并减少了SCR 技术中催化剂的用量。该工艺主要分为炉膛和反应器两个反应区，首先将还原剂通过位于锅炉炉墙部位的喷射系统，喷入作为第一个反应区的炉膛。此时在高温条件下，还原剂与烟气中 NOx 发生非催化还原反应，实现初步的脱氮过程。然后，未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反应区，进行进一步脱氮。
三、烟气除尘
由燃料及其他物质燃烧过程产生的烟尘，以及对固体物料破碎、筛分和输送等机械过程产生的烟尘，除尘就是把这些粒子从烟尘中分离出来并加以捕集、回收的过程。烟气除尘的技术包括袋式除尘器技术、电除尘器技术和电袋结合除尘器技术。
1、袋式除尘器
袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。
工作原理：
过滤式除尘器是指含尘烟气孔通过过滤层时，气流中的尘粒被滤层阻截捕集下来，从而实现气固分离的设备。过滤式除尘装置包括袋式除尘器和颗粒层除尘器，前者通常利用有机纤维或无机纤维织物做成的滤袋作过滤层，而后者的过滤层多采用不同粒径的颗粒，如石英砂、河砂、陶粒、矿渣等组成。
伴着粉末重复的附着于滤袋外表面，粉末层不断的增厚，布袋除尘器阻力值也随之增大；脉冲阀膜片发出指令，左右淹没时脉冲阀开启，高压气包内的压缩空气通了，如果没有灰尘了或是小到一定的程度了，机械清灰工作会停止工作。
袋式除尘器具有适应各种粉尘特性烟气、除尘效率高、结构紧凑占地面积小、布置灵活、滤袋拆装方便、清灰高效彻底、设备运行稳定可靠等特点。
2、电除尘器
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。
电除尘器具有性能可靠、除尘效率高、抗高温、二次扬尘小、易于维护等特点。
四、总结
本文综述了四平热电公司一、二号炉SNCR脱硝和布袋除尘；三、四号炉SCR电除尘；四台炉均采用低NOx燃烧技术，脱硫除尘效果明显。由此可见，火电厂脱硫脱硝技术是一项涉及多个学科领域的综合性技术。为了减少烟气中硫氧化物和氮氧化物对大气的污染，一方面要改进燃烧技术抑制其生成，另一方面要加强对排烟中硫氧化物和氮氧化物的烟气净化治理。
论文作者:孙宝石
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
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