潘良金
（浙江天地环保工程有限公司，浙江，杭州，310003）
【摘 要】火力发电对于自然环境的污染是非常严重的，尤其是锅炉烟气，包含了大量粉尘和二氧化硫、氮氧化合物等，需要电厂与相关环保部门的高度重视，对烟气进行除尘脱硫处理，减少烟气污染。本文从我国火电厂当前的发展形势出发，对电厂锅炉烟气处理中除尘脱硫综合治理技术的应用进行了研究和讨论。
【关键词】电厂锅炉；烟气处理；除尘脱硫；技术
一、火电厂发展概况
火电的快速发展，虽然为社会提供了大量的电力供应，但是同时也带来的严重的环境污染。在大气污染中，有90%以上的污染来自重工业，而重工业污染中有超过70%源于火力发电。火电作为我国煤炭消耗量最多的行业，在生产过程中，会产生大量蕴含粉尘、二氧化硫及氮氧化合物的烟气，对于大气环境的影响是非常巨大的。而且，受技术条件、资金条件等的限制，大部分火电厂并没有配备相应的烟气除尘脱硫装置，使得大量的粉尘和二氧化硫直接排放得到大气中，造成恶劣严重的环境污染和生态破坏。
二、电厂锅炉烟气除尘技术
根据装机容量的大小和燃烧方式的不同，可以将火电厂的锅炉分为三种不同的类型，即粉煤炉、层燃炉和循环流化床炉，而无论是哪一种锅炉，在生产过程中，都会产生大量的粉尘，如果直接随烟气排入大气，则会造成严重的环境污染。对此，火电厂一般都会采用袋式除尘器进行处理。以较为常见的FDYL型窑炉脉喷袋式除尘器为例，其在工作时，风量可以达到150-200万立方米每小时，能够有效满足装机容量在5000-1000范围内的电厂锅炉的除尘需求，同时应用相对简单，便于进行技术改造，对于小型发电厂的除尘有着良好的效果。对于大中型锅炉，需要使用电除尘器。为了尽可能对电厂锅炉烟气的排放进行控制，减少环境污染，政府相关部门制定并颁布了《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）以及《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），对锅炉烟气中粉尘的含量进行了限制，要求其不能超过30mg/Nm3。而通常情况下，大型锅炉烟气中粉尘的浓度约在100 mg/Nm3，甚至更高，因此，在除尘器初始工作阶段，考虑到空气中存在高浓度一氧化碳以及其他易燃其他，通常都采用离线停用的方式。中小型锅炉多此阿勇文丘里除尘器或者斜棒栅除尘器，具有成本低、结构简单的优点，但是除尘效果相对较差，无法达到烟气排放标准，同时还可能导致污水、污泥等二次污染。
三、电厂锅炉烟气脱硫处理
在火电厂锅炉排放的烟气中，含有大量的二氧化硫和氮氧化合物，如果其在大气中富集，则可能会引发酸雨等问题，对建筑和植被造成巨大的破坏。做好锅炉烟气脱硫处理，是非常重要的，应该得到足够的重视。
3.1二氧化硫废气概述
煤炭是我国火力发电中最为常用的燃料，在燃烧过程中，煤炭中的硫元素会发生一系列的化学反应，释放二氧化硫废气，对大气环境造成污染。做好火电厂二氧化硫废气的处理，对于控制大气中二氧化硫的含量是非常重要的。对此，我国政府相关部门出台了一系列的管理措施和规范，对火电厂排放的锅炉烟气中的二氧化硫含量进行了严格规定：一般锅炉烟气中二氧化硫含量不超过900mg/Nm3；火电机组二氧化硫含量不超过100mg/Nm3。对于不符合上述规定的火电厂，不允许其进行生产，对于那些已经投产的企业，则要求其补建相应的脱硫设施。
3.2烟气脱硫技术
（1）比例湿法：这种方法主要是通过对多种化学物质的混合，与二氧化硫废气进行反应，从而减少废气中二氧化硫的含量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比例湿法是当前应用比较广泛的一种烟气脱硫方法，但是其脱硫所需面积较大，能耗高，会加大电厂的经济负担，并非是理想的脱硫方法。
（2）石灰石-石膏湿法脱硫：主要是利用石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫，同时得到副产品石膏。
（3）半干半湿法：这种脱硫方法相对比较繁琐，包括了脱硫塔、喷水系统及排气返回系统等。锅炉废气从上部进入到脱硫塔，与塔内设置的氧化钙充分反应后，从下部进入袋收尘器，之后利用高温蒸汽，经文氏管将废气导入烟道，脱硫率可以达到90%以上。
（4）氨水洗涤法：以氨水作为吸收剂，对烟气中的二氧化硫进行吸收，可以得到硫酸铵化肥的副产物。在实际运用中，锅炉排除的烟气经换热器，冷却到90℃左右，然后进入预洗涤器，清除其中的HF和HCI，经液滴分离器，对烟气中的水分进行吸收，进入前置洗涤器，由塔顶喷出的氨水，对烟气进行洗涤，吸收其中的二氧化硫，洗涤后的烟气经液滴分离器干燥、脱硫洗涤器净化、除雾器消除雾水以及换热器加热后，由烟囱排出。在这个过程中，产生的浓度在30%的亚硫酸铵溶液可以制成化肥或者液体氮肥。这种脱硫技术的优点在于效率高、能耗低，脱硫率在95%-99%左右，同时吸收的污染物可以加工成高附加值的硫铵化肥，而且吸收剂来源非常广泛，可以保证供应的可靠性。
四、除尘脱硫综合治理技术
4.1半干法除尘脱硫系统
在利用半干半湿法对电厂锅炉废气进行处理时，烟气由吸收塔顶部进入，与生石灰反应，生成CaSO3及少量CaSO4，其可以与粉尘一同被排入到袋收尘器中，其中少量被排出，其余则经回料仓进入吸收塔，进行循环再利用。通过这种循环方法，能够对烟气中的二氧化硫进行充分吸收，反应时间越长，则二氧化硫的吸收率也越高，平均能够达到90%以上。同时，可以将整个除尘脱硫系统放置在一个框架内，能够有效节约占地面积和运行成本，当锅炉的生产功率在40%-110%之间浮动时，系统都能够保持正常的工作状态。半干法除尘脱硫系统通过生石灰浆与烟气中的二氧化硫进行反应，实现脱硫处理，同时利用废弃传送生石灰废渣，非常简单方便，得到的废渣可以被用作道路施工，也可以被加工成建筑材料，基本上不会产生二次污染。
4.2超高温“零排放”除尘过滤器
对袋式除尘器的工作原理和工作流程进行分析，可以发现，这种设备存在着寿命短、二氧化硫废气处理效率低等问题，难以满足火电厂长期除尘脱硫的需求。对此，相关技术人员应该重视起来，在现有技术条件下，在有效控制成本的前提下，对除尘过滤器进行重新设计，实现超高温零排放的目标。除尘器的设计必须能够确保其在600℃的高温环境下安全运行，消除烟气降温步骤，简化烟气除尘脱硫的流程；同时，应该具备良好的脱硫效率，确保处理后废气中二氧化硫的浓度显著降低，减少对于除尘器的腐蚀损害，延长其使用寿命，降低运行维护成本；另外，必须确保设备能够更大范围地应用于垃圾焚烧烟气处理,高炉煤气干式过滤、重金属、冶炼烟气处理、贵金属回收处理中。
结语
综上所述，针对当前工业化发展过快带来的环境污染问题，我国政府部门制订了相应的环境保护法规，提出了可持续发展理念，并将其深入到了各行各业之中。火电厂在生产过程中，锅炉烟气含有大量的粉尘和二氧化硫等物质，直接排放会造成严重的大气污染，造成巨大的社会影响和经济损失。对此，电厂应该顺应可持续发展的潮流，在资金和技术条件允许的情况下，应用除尘脱硫综合治理技术，对锅炉烟气进行除尘脱硫处理，减少粉尘污染和废气污染，促进企业的绿色健康发展，顺应我国建设资源节约型和环境友好型社会的发展目标。
参考文献：
[1]陈 丽,程延峰,张富茂.锅炉烟气除尘脱硫综合治理措施及成效[J].山东化工,2011, (7):81-83.
[2]宋凯.除尘脱硫综合治理技术在火电厂锅炉烟气处理中的应用研究[J].河南科技,2014,(8):35-36.
[3]王洪亮.浅析电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术[J].中国新技术新产品,2013, (3):153.
[4]李磊.热电厂锅炉烟气脱硫除尘工程的研究与实施[D].华东理工大学,2014.
作者简介：
潘良金（1983.12－ ），男,浙江诸暨人，浙江天地环保工程有限公司 项目执行经理，从事火力发电厂烟气处理工程相关工作。
论文作者:潘良金
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/27
标签：烟气论文; 锅炉论文; 火电厂论文; 二氧化论文; 废气论文; 电厂论文; 粉尘论文; 《工程建设标准化》2015年11月供稿论文;