火电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同控制技术研究

李子建

摘 要：以往火电厂在脱硫脱硝技术的使用上，主要是以控制烟气中的污染物含量为目标，尽管在一定程度上已经获得了良好的成效，但是传统工艺操作比较复杂，造价成本也比较高，增加了综合调控排放更低的难度。为了改善这些问题，烟气脱硫脱硝协同控制技术得到应用，下面便围绕该技术在火电厂锅炉中生产中的运用展开分析。

关键词：火电厂;锅炉;烟气脱硫脱硝;协同控制

引言

在人们对电力行业环保要求不断上升的情况下，有许多企业还是没能科学合理地通过相关技术进行烟气脱离脱硝除尘的工作，在当前社会快速发展的潮流下电厂所排除的废气是以往的数十倍，严重影响了人们的生命健康以及对环境造成了严重的污染。为此，相关人员应当选择适合的方式开展对燃煤脱硝技术的研发工作，为我国社会的健康发展做贡献。

1概述

煤炭是一种易燃的矿物成分，是中国工业生产和正常开采的重要燃料油。在剧烈燃烧的过程中，它将产生更多的氮氧化物。形成三种主要方法：一是快速的氮氧化反应。煤中的烃正离子基团在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程。二是热氮氧化过程，它将在煤炭燃烧期间产生大量热量。促进氮气和氧气在清洁空气中产生氮氧化物的不同反应;三是制造燃料氮氧化物。在剧烈燃烧的过程中，煤在高温下分解为正离子化合物，然后，在洁净空气中与二氧化碳反应，逐渐形成氮氧化物过程物质。实质上是指燃烧高温烟气的各种售后技术。当上述三种不同形式的氮氧化反应物相互分离时，通過将有害气体直接转化为液态物质和液态元素，可以大大减少有害气体物质的逐渐形成。这些技术的应用可以大大减少煤炭中的污染物，从而达到保护自身环境的最终目的。

2烟气脱硫脱硝协同控制技术原理

烟气脱硫脱硝协同控制技术在火电厂烟气脱硫脱硝中应用，需要运用到高灰型选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺，催化剂层数按2+1模式布置，初装2层预留1层，在设计工况、处理100%烟气量、布置2层催化剂条件下每套脱硝装置脱硝效率均不小于75%，加装预留层催化剂，设计脱硝效率不小于87.5%。脱硝系统还原剂采用液氨，分别设置氨的稀释及喷射系统、烟道及反应器系统、催化剂蒸汽吹灰系统、催化剂声波吹灰系统。实现国家环保要求，排放标准脱硝NOx排放浓度降低到30mg/Nm3以下。

3火电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同控制技术应用

3.1高能辐射化学法

1）电子束照射法（EBA）

基于阴极发射并且经过电场加速，会直接形成500-800keV的高能电子束，在辐照烟气时就会有辐射化学反应的出现，从而生成HO2、O、OH等自由基，然后与NOx及S0x相互反应，生成硝酸和硫酸，在通入氨气的情况下会有NH4NO3和（NH4）2SO4等副产品的产生。

这一种方法属于干法处理，其优点在于不会有废水废渣的产生，并且能同时脱硫脱硝，达到90%脱硫以及80%脱硝。其系统操作简单方便，过程也非常容易控制，对于含硫量的实际变化也拥有较好的负荷跟踪性和适应性，脱硫技术消耗的成本要远远低于常规的方法，但是耗电量偏高。

2）脉冲电晕等离子体法（PPCP）

PPCP属于电晕放电产生的高能电子，其主要是利用电晕和高压电源反应器组合，在电晕和电晕反应器电极气隙之间出现的电晕等离子体，可以利用氧化铝去除SO2和NOx。对于PPCP方式的利用，其优势在于满足除尘的要求。通过大量的研究表明，烟气之中的粉尘可以提升PPCP的脱硫脱硝效率，并且其成本也明显低于EBA，最终成为具有较强吸引力的烟气治理方法。

3.2金属氧化物脱硫脱硝技术

金属氧化物脱硫脱硝技术的应用原理，主要是通过载体中的金属氧化物、烟气内部S02、O2反应形成硫酸盐，硫酸盐可以当作NH3选择性催化剂，用于氮氧化物与氮气的还原，达到脱硫脱硝的目的。金属硫酸盐、甲烷在还原反应下，会形成单质金属、金属硫化物，火电厂锅炉运行产生的烟气当中，利用氧化作用生成金属氧化物，实现脱硫脱硝协同控制。金属氧化物脱硫脱硝技术包含诸多工艺，其中CuO工艺的应用最为普遍，该工艺常见的载体有SiO2、Al2O3与活性焦，S02脱除率超过90%，NOx脱除率可达75%～90%。

3.3固体吸附/再生法

（1）碳质物料。根据吸附材料的不同，可以分为采用活性炭吸附法，活性炭吸附的吸附过程有两方面：吸附塔和可再生塔。附着细胞活性炭的唯一方法是黏附塔。吸附塔分为用于脱硝的上层和用于脱硫的下层。此外，活性炭来回移动，烟雾在中间快速流动，并且方向垂直。高（在低温环境下为80%）;从深蹲初期排出的烟雾不需要内部加热;没有二次污染的影响;attached附有很多材料，可能会引起轻微中毒;可以从废气中除去HF、HCl、砷和汞，鈶可以进行除尘的工作，planning规划建设成本不高、流动资金使用不多、占地面积过大。日本的Mochida明确提出使用活性炭吸附长纤维通过脱硫器除去氮，通过该方法制得的吸附剂已得到改进，烟气脱硫反硝化的效率和质量为90%。

（2）NO×SO。在美国，使用该技术的装置在1980年开始通过吸收和灭活氟化铝来探索锅炉烟道气和反硝化的过程。黏合剂使用r-镍铁作为重要的载体，并且重要的载体使用碱或。喷涂并涂抹碱性成分和盐的混合物，然后继续加热浸泡的黏合剂并过度干燥以去除多余的水，吸附剂达到饱和后即可再生。该过程是用饱和度的黏合剂将加热元件以约600升的温度重新加热到加热元件的内部，以释放NOx，然后，将NOx连续发送到蒸汽锅炉的燃烧室。NOx的浓度比在燃烧器中产生稳定的物理平衡，因此只能生成过程N2，并且可以将用于减少实际情况的气体添加到再生器中，会产生较高质量浓度的SO2和H2S混合物。

3.4布袋除尘器

袋式集尘器是一种高效除尘装置，它使用过滤器组件（滤袋）将灰尘中的有害物质中的固体，细小液体颗粒或气体分离和捕集。

过滤袋是其主要组成部分，由过滤材料制成袋状。金属骨架固定在集尘器的内部结构中，纤维材料是过滤材料和材料的基础。就新型袋式集尘器而言，过滤器的次要功能是长纤维层，而长纤维层实际上具有较大的孔径，并且集尘器和效率不高。随着过滤过程的增加，一些大的灰尘颗粒被阻塞在过滤材料的体表上，形成一个小的颗粒层（在灰氧气流开始时），并且过滤袋表面的孔径变小了，它可以阻挡更多的小颗粒。

此时，主过滤器是灰尘喷射室，因此，多孔结构的直径增大，因此，静电除尘器和一次集尘器的效率降低。因为，袋式旋风除尘器的高除尘和效率的主要原因是通过在过滤材料的外表面上形成灰尘层。过滤材料仅在促进系统形成一层灰尘颗粒和支撑大量灰尘的框架方面起作用。

结语

综上所述，火电厂锅炉生产过程中形成烟气，为了达到更低的避免烟气中有害物质导致环境污染，需要采用脱硫脱硝协同控制技术，通过脱硫脱硝处理提高锅炉的运行效率，减少火电厂有害物质的形成，推进环境保护工作的深入进行，同时也能够实现火电厂技术创新与改革。

参考文献

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[2] 葛荣良.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势.上海电力.2007，（5）：458

[3] 宋增林，王丽萍等.火电厂锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进展.热力发电.2005，（2）：6