火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题分析

马得宗

【摘  要】中国工业化进程在社会经济发展推动下不断加快，工业化发展严重污染生态环境。火电厂运行主要依靠煤炭燃烧，在燃烧中会释放硫硝等物质。导致大气被严重污染，当前火电厂在烟气脱硫脱硝中研发应用了脱硫脱硝一体化技术，从而有效降低了生態环境的污染。实现了能源利用效率的提升。对此，为了更好地提高火电厂社会效益，分析火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保，希望可以为相关工作提供一定帮助。

【关键词】火电厂;烟气脱硫脱硝;节能环保

中图分类号：TL4  文献标识码：A

1 引言

作为我国最主要的能源物质，煤炭大部分用来进行火力发电，而伴随煤炭发电而生的则是越来越多的二氧化硫排入大气，必然会对我国自然环境和城市生活环境带来很大负面影响。由此为减少排放的二氧化硫，火电厂通常都会利用脱硫技术对二氧化硫物质进行处理。但是脱硫的过程也伴随着巨大的能量消耗。为有效减少硫化物污染，节省火电厂生产成本，就必须做好脱硫节能降耗技术的更新和改进，实现火电厂的可持续发展。

2 火电厂烟气脱硫脱硝现状

火电厂在运行过程中会燃烧大量的煤炭，煤炭在燃烧过程中又会释放大量的硫酸、硝酸等有害物质，这些有害物质会影响空气质量，危害人体健康。同时也因为硫酸、硝酸是随着烟气进行扩散，因此其的扩散范围也更广、扩散效果更好、扩散速度也更快，相应的，该类有害物质对环境以及人体造成的危害也更加难以控制。近年来，人们的环保意识逐渐增强，相关部门业采取了多种措施来解决火电厂气体污染问题，但是因为烟气排放量大，且成分较为复杂，因此处理效果并不十分理想。尤其是传统的火电厂烟气脱硫脱硝技术是一种逐步分解的方式，分解效率低，无法在有效时间内完成大量污染气体的处理工作，费时费力，且该种传统处理技术应用成本较高，无论从经济效益还是环保效益任一方面分析，都存有诸多弊端。总而言之，国内在火电厂烟气脱硫脱硝方面还存在许多不足。但是近年来，我国加大了火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术研发力度，尤其致力于研究低成本、低运行费用、高净化质量与效率的一体化脱硫脱硝技术，旨在获得较高的能源流利用率，实现能源资源的可持续发展与生态环境的有效保护。

3 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用

3.1 活性焦炭技术

当前活性焦炭技术属于我国火电厂中烟气脱硫脱硝的主要技术之一，这一项技术的应用主要是借助活性焦炭的吸附性能，有效地吸附掉火电厂在生产烟气中的二氧化硫，在一定程度上促使硫与硝实现脱离。活性焦炭技术当中需要加入适当的催化剂，促使硝与硫中的有害物质可以直接转化为硝酸或硫酸，在附着脱硫脱硝设备之后实现分离处理，这一过程可以将硫和硝从烟气当中脱离出来。与此同时，从烟气当中所脱离出来的二氧化硫还会处于脱硫脱硝设备的支持之下进行再加工，并送入到二次脱硝脱硫设备中，在其中可以将各种有害物质以催化剂的影响下形成氮气。

3.2 高能辐射技术

高能辐射技术主要是通过辐射作用来完成烟气脱硫脱硝处理。现阶段，国内对于高能辐射技术的研究与应用大体上可以分为电子照射法、脉冲电晕等离子法。其中，电子照射法是借助电子加速器，完成烟气中硝酸、硫酸的气化处理，气化原理如下：借助电子加速器，使烟气中的硫、硝等有害气体接受强度氧化，完成强度氧化处理后的相关气体能够与水中氧气发生反应，反应后形成硫酸硝，进而达到净化目的。而脉冲电晕等离子法是借助高能电子裂解烟气中所包含的水、氧气等分子，使烟气中有害物质成为大量氧化型粒子，进而使氮气以及二氧化硫从烟气中脱离，获得较为理想的烟气净化效果。

3.3 电子束照射法

该技术主要是使用高能量的电子束照射烟气，刺激烟气中的水、氮气和氧气等分子生成具有强氧化性的自由基，使之与烟气中的二氧化硫发生氧化反应继而生成硫酸等酸性物质，然后再喷入氨使之和酸性物质发生接触，并进一步生成较为稳定的硝酸铵以及硫酸铵固体颗粒，用除尘器吸收颗粒并收集，用作混合化肥生产原料。这种方法不仅可以脱硫，更可以脱硝，使用程序比较简单，而且其生成物经过化学处理后可用作农业种植。但是缺点是前期资金投入较高，对电能的消耗也比较大，用氨水做吸收剂，也需要一笔较大的成本投入，因此，这种方法推广程度相对不高。

4 实现火电厂烟气脱硫脱硝技术节能环保的策略

4.1 环境设施节能消耗

（1）脱硝技术。相对于其他脱硝装置，选择性催化还原脱硝装置有很大优势：首先，脱硝温度没有较高要求。其次，处理效果理想，得到了企业的认同，安装2～3层催化剂有助于提高脱硝效果，确保脱硝理想。（2）除尘装置。相对于常规除尘装置，电除尘具有处理效果好、阻力小，能够处理大体积粉尘且在高温条件也能正常运行等优点。其能量消耗存在诸多影响因素，如：电极有无灰尘、除尘温度与湿度等。（3）脱硫装置。石灰石膏湿法脱硫在火电厂中得到了广泛应用，不过其电能消耗较高。究其原因为：首先，脱硫装置系统阻力，如：烟道阻力、除雾器阻力、吸收塔阻力;其次，设备堵塞等不利于装置运行安全稳定;最后，除雾器发生堵塞、结垢在一定程度上增加运行阻力。

4.2 汽机专业

（1）提升汽轮机功做功率。优化汽轮机汽封，避免漏气流失，为增强汽轮机各缸效果，将汽轮机改进为联合抽气供热机组后。通过压缸排气法实现供暖并及时回收供热疏水。做好各加热器水位控制，确保加热器事故水阀紧密，避免排挤问题出现。不定期检查气密性，做好真空泵与冷却水塔保护，使机组真空气密性在270Pa/min以内。观察凝汽器端差在5℃，一旦超出温度限制及时查找成因。（2）减少汽机侧装置电能。电动给水泵改装为气动给水泵，提高汽动给水泵机组荷载率，确保设备再循环门开关正常。凝泵、循环水泵以变频形式运作，结合机组真空度优化循环水泵频率，减少电能消耗。

4.3 应用方法

（1）减小脱硝装置能耗。脱硝装置能耗消耗集中于蒸汽消耗与风压损失。对此，脱硝装置优化需集中于烟道设计完善，有助于减少催化剂积灰。对于蒸汽消耗可以进行蒸汽吹灰完善，应用声波吹灰法，利用压缩空气取缔高温蒸汽吹灰减少消耗。同时，结合入口烟气NOx浓度控制喷氨量，注意提高脱硝效果并控制氨气逃逸率。（2）脱硫降耗。首先，入炉煤含硫量匹配。基于年度入炉煤含硫量控制下制定参配方案，确保入炉煤含硫量平均，防止某一时段二氧化硫排放过多。尤其是高荷载时段，提高减少入炉煤含硫量，创建条件少运行浆液循环泵。其次，烟气CEMS测点比较。一些火电厂采用便携式烟气分析设备检测塔进、出口二氧化硫含量，得出吸收塔脱硫效果，分析CEMS测量精准度并做好CEMS测点标定。

5 结束语

总之，在经济快速发展和全球化飞快推进的今天，我国的经济发展、国家建设需要更多的能源，电力的消耗增多也是难以避免的。而经济的发展也带来了环境的压力，如何保持经济增长和环境保护的同步发展是当前火电厂需要考虑的首要问题之一，其中，技术的改进、科技的发展是降低火电厂硫化物污染的重要途径，而企业在改进技术的过程中要综合考虑脱硫效率和能源消耗，尽量降低成本，提高脱硫效率，实现经济效益和社会效益的双赢。

参考文献：

[1] 朱元山.浅析火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术[J].民营科技，2018（10）：91.

[2] 邢涛.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施分析[J].企业技术开发，2018，37（07）：87-88+107.

（作者单位：国家能源集团靖远热电厂）