摘要：2014年1月，雾霾天气被列入自然灾情当中，入冬后出现在京津冀、山西、河南等多个省市，造成严重的空气污染。根据分析，雾霾的是潮湿空气围绕灰尘凝结而成的，而火电厂发电将导致大量的灰尘排放，在很大程度上增加了空气中的灰尘含量，加剧了雾霾的形成。此外，火力发电还会产生大量的氮氧化物和二氧化硫，对空气造成污染，是酸雨的主要成因。鉴于火电厂生产所导致的诸多污染问题，应该按照环保标准的要求，对火电厂的环保设施进行改造，实现火电生产的达标排放。
关键词：环保标准；火电厂；环保设施改造
近些年，随着社会和国民经济的快速发展，人们对电能的需求量呈现逐年上升趋势，作为发电主要形式的燃煤发电，其燃煤总量大幅上涨，导致燃煤引发的环境污染问题愈演愈烈，亟需对火电厂进行环保设施改造，对燃煤产生的烟气进行脱硫、脱硝和除尘，实现烟气的达标排放。
1火电厂燃煤产生的各类物质对环境产生的影响
1.1烟尘影响
正常情况下，燃煤产生的烟尘会在电厂附近一定范围内降落，其污染半径相对较小。但是，随着发电量的增加，烟尘的总量显著上升，远远超过大气的自净速度，加之风向的影响，导致烟尘污染的危害性有所增强，影响半径大幅拓展，成为对大气环境造成严重污染的主要污染物质之一。
1.2二氧化硫影响
硫元素存在于煤炭当中，经过燃烧后，超过90%的硫元素转化到二氧化硫当中，随烟气排放到大气当中。在大气中，二氧化硫自身会对人体的呼吸道产生刺激作用，导致气喘、胸闷等情况出现。随着时间的延长，二氧化硫将经过复杂的化学反应变为硫酸，成为酸雨中酸性物质的主要构成，对建筑物、植物等造成侵蚀，引发水体酸化。
1.3氮氧化物影响
氮氧化物的危害性与二氧化硫类似，同样是酸雨中酸性物质的主要来源，排放到空气中会随着降水转移到土壤中，对土壤、水体等造成污染，其产生的影响是极为严重的。
2火电厂环保设施进行改造的法律标准
伴随大气污染问题的日渐凸显，引发社会各界对火电厂燃煤污染问题的广泛关注，为了规范火电厂燃煤烟气达标排放形式，国家和电力行业于2011年分别出台《大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂发电过程中产生烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘浓度进行限值规定，以此降低燃煤发电对大气环境造成的破坏。根据上述法律规定，烟尘的排放限值为30mg/m3，氮氧化物（以二氧化氮计）的排放限值为200mg/m3，二氧化硫的排放限值为100mg/m3.
3火电厂燃煤污染物质处理的方法分析
3.1烟尘的处理
对于烟尘的处理主要是在烟气排放之前进行有效除尘，除尘的设备有袋式除尘器、静电除尘器两种，两种设备的处理机理有所差异，袋式除尘器是通过过滤方法进行除尘，而静电除尘器则是借助静电作用进行粉尘吸附，达到除尘目的。在实际的处理中，大多采取两种设备配合使用的方法进行除尘，以此降低烟气中的粉尘含量，达到烟气排放标准。
3.2二氧化硫的处理
二氧化硫的处理分为三种方法，分别为入炉前脱硫，燃烧中脱硫和烟气脱硫。
（1）入炉前脱硫
该种处理方式主要通过在煤炭中掺入适当比例的固硫剂，将煤炭中的硫元素转化为稳定的固体化学物质，从而降低烟气中的硫氧化物含量。这种将煤炭进行充分粉碎，掺加固硫剂后与黏土等混合形成固体块状煤炭的过程成为型煤技术，在提高煤炭燃烧效率的同时，能够减少烟气中的二氧化硫和粉尘的含量，是较为便捷的燃煤前环保处理技术。
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（2）燃烧中脱硫
燃烧中脱硫的实现途径有两种，一是直接喷钙脱硫，二是循环流化床燃烧脱硫。直接喷钙脱硫的处理效率偏低，仅为40%左右，在尾部添加增湿装置后，其脱硫效率可以达到70%左右。与喷钙脱硫相比，训话流化床燃烧脱硫的效率相对较高，是较为可行的燃烧中脱硫技术。
（3）烟气脱硫
烟气脱硫是当前的主流脱硫技术，利用吸收剂或吸附剂对烟气中的硫元素进行吸附或吸附，从而达到脱硫的目的。根据不同的脱硫技术和设备，烟气脱硫分为三种方法，分别为干法脱硫、湿法脱硫和半干法脱硫。其中，半干法脱硫通过向炉内喷射脱硫剂浆液的方法进行脱硫，待脱硫剂干燥后进行收集，以此实现烟气中硫元素的收集，兼具干法脱硫和湿法脱硫的优点，是较为常用的脱硫方式。
3.3氮氧化物的处理
通过对氮氧化物的成因分析，其形成的数量与燃烧时的氧气浓度有直接关系。所以，对其进行控制时，大多采取空气分级燃烧的方式进行，通过控制锅炉内部的氧气浓度，实现对氮氧化物产生量的控制。此外，还应该对锅炉加装脱硝设备，实现对烟气中的氮氧化物的有效吸收或吸附，从而实现烟气中氮氧化物的达标排放。
3火电厂环保设施改造的具体方案
3.1烟尘治理设施改造
根据统计，原有燃煤电厂的除尘设施主要为静电除尘设施和袋式除尘设施，其中，静电除尘占到九成以上，烟气中的烟尘浓度能够降到到50 mg/m3左右，剩余的10%为袋式除尘，烟尘浓度控制在100 mg/m3以下，这与标准要求的30 mg/m3相比，存在较大的差距，所以，应该对其进行专项改造。改造的重点为静电除尘设施，通过除尘器加高、增加电场和顶部振打三种方法增加设施的收尘面积。同时，考虑进行设备更新，采用先进的电袋复合除尘器替代现有的除尘设施。通过上述两种方案完成烟尘治理设施改造，实现烟尘的达标排放。
3.2二氧化硫治理设施改造
火电厂的二氧化硫治理主要通过石灰石-石膏湿法脱硫工艺实现，目前，超过7成以上的火电发电机组已经能够实现二氧化硫的达标排放，仅有不足三成需要进行脱硫设施改造，进行改造的重点放在吸收塔的吸收和氧化环节，采取单塔双循环或双塔双循环两种方式延长吸收塔浆液的停留时间，提高吸收塔液化比，以此增强对二氧化硫的吸收效率。
3.3氮氧化物治理设施改造
针对氮氧化物的治理，选择性催还还原法是较为科学的脱硫技术，这也是目前火电厂发电机组进行烟气脱硝治理的主要手段，其改造的重点在于催化剂的使用，应该从催化剂的层数、活性和反应效率三个方面入手进行脱硝改造，提高脱硝装置的反应速率，达到良好的脱硝效果。
结束语：总体来看，未来的较长时间内，燃煤发电仍然是主要的发电形式，如何兼顾发电量和环境保护成为火电厂发展亟需面对并解决的问题，随着环境污染的加剧，社会各界对烟气中污染物质排放的限值要求更为严格，促使火电厂对现有的环保设施进行技术改造，以此提高烟气的处理效果，实现烟气达标排放，有效降低燃煤发电对环境造成的影响。
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论文作者:田庞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/27
标签：火电厂论文; 烟气论文; 设施论文; 氧化物论文; 烟尘论文; 燃煤论文; 二氧化论文; 《电力设备》2017年第2期论文;