燃煤电厂烟气治理策略与脱硫脱硝技术探析

1、燃煤电厂烟气治理策略与脱硫脱硝技术探摘要目前供电系统中，主要是通过燃煤供电。 然而，燃煤供电在为人们提供便利的同时，也制造出许多有 害气体，如二氧化硫、一氧化氮等，污染环境。文章就治理 燃煤电厂中排放的有害烟气加以论述，并采取措施减少含 硫、氮等元素气体的释放。关键词燃煤电厂；烟气；治理；技术中图分类号：tm621文献标识码：a文章编号：1671-7597 (2013) 23-0091-011燃煤电厂排放的烟气组成及其影响煤炭，可以说是一种"树木化石”，见证了历史上亿年 的变迁，是自然界不可再生的资源。煤炭里富含碳、氧、氮、 硫等多种元素，因而在燃烧后，会排出大量烟尘，其中不仅 有c

2、02、n02、so2等有害气体，还包括有矿物质微粒等杂质。虽在燃煤电厂配备有专用的锅炉设施，并在煤炭中添加 相关矿物质，然而额定蒸发量参数较大，所以电厂中煤炉的 排气量是其他工业用炉无法衡量的。由于燃煤温度较高，至 少都是高于1200°c,故都被烧成无机物。燃煤电厂配有专门 的烟囱，煤炭燃烧后形成的污染气体及其他杂质便通过烟囱 排入到大气中，并随着空气的流动进行扩散，影响周遭的环 境。这些物质混入到空气中，会给人们造成各种呼吸性疾病, 也会给工农业生产带来严重损失。如，近年来的酸雨。众所 周知，酸雨呈酸性，会改变水质，影响人们正常饮水。并对 植被、建筑物等有强烈侵蚀作用。而s02、n

3、o等便是制造酸 雨的直接罪魁祸首。2烟气治理策略燃煤电厂对排放烟气的处理，应从改善燃煤成分、提高 燃煤利用率等出发。同时应采取对策将废气进行回收再处理 过程，双管齐下，最大化地减少烟尘的排放。烟气治理中最常用的便是使用除尘器对燃烧废弃物处 理。主要有各种机械式除尘设备、静电除尘、布袋除尘器及 湿式除尘器等。使用机械式除尘方式，其主要是通过旋转运 动产生的离心应力作用，有效吸附在高温环境下漂流的尘埃 物。由于机械式除尘，自动化程度落后，其成本较低，对小 规模电厂而言，是除尘设备的首选。但由于离心应力的大小 受质量的制约，因而，对于尘埃中微小颗粒，即直径小于10 pm的则无法吸附。因此，机械旋转式

4、除尘设备只能用于初 级除尘，尽可能地减少烟尘的排放，并可对这些回收的粉煤 灰二次利用。另外一种国内燃煤电厂普遍使用的吸尘方式是利用静 电吸尘的工作原理。煤炭在燃烧过程中，锅炉温度在1200°c 以上，内部压力也是极大的，在这种高温高压状态下，产生 sio2, a1203等含量极高的粉尘，含尘烟气在高压静电场中 荷电吸附的方式，其除尘效率在99%以上，并摆脱受粒子质 量的影响，可捕获pm级别的粒子，因而，使用静电除尘器 可实现高效率地吸尘。并且，静电吸尘器的开发成本也不贵, 所以受到燃煤电厂的一致青睐。目前，在国内的燃煤电厂中 针对大中型的锅炉或是新建的锅炉，为符合国家规定烟尘排 放量

5、标准，可选择分级效率在45电场的电除尘器，以实 现高效吸尘。布袋除尘器是最近几年比较多采用的高效除尘方式，其 原理比较简单，就是利用布袋（无纺布、针刺毡等）对粉尘 进行过滤，可到达99. 9%以上的去除效率。是现阶段普遍采 用的最高效的除尘方式。但布袋受烟气中的含硫量（酸腐 蚀）、烟气温度及湿度等的影响较大，效率也有其限值，国 内用得较好的布袋除尘器可达到10 mg/nm3的排放。针对某些重点地区提出的燃煤电厂达到燃气标准的概 念，上述几类除尘器都无法达标，现阶段一致的意见是在脱 硫系统后加装湿式电除尘器，这是一种电除尘器，收尘原理 和静电除尘器，只不过它不用振打而是用水冲，加装一级湿 式电除

6、尘器一般可保证10 mg/nm3的排放，如果要5 mg/nm3 或更低排放，一般会加2级，国外有加装湿式电除尘器后达 到1 mg/nm3的使用业绩。在这样的排放下，pm2. 5也已基本 被去除。3脱硫脱硝技术上述中提到，煤炭中含有碳、硫、氮等矿物元素，在燃 烧过程中会释放出大量s02及氮氧化合物，严重污染空气， 因此需对其进行脱硫脱硝处理，减少这些有害气体的排放。3. 1脱硫技术脱硫技术处理分燃烧前、燃烧中及燃烧后。燃烧前的脱 硫方法，主要是采用物理性脱硫，此方法主要是针对煤炭中 含有的矿物硫成分，利用其带磁特性，减少煤炭中硫元素的 含量；而燃烧中脱硫方法，又称其为“炉内脱硫”，主要是 利用化

7、学反应进行。锅炉中燃煤在高温燃烧过程中，可添加 固硫剂成分如碳酸类化合物，与煤炭燃烧中的含硫化合物发 生反应，生成固体硫酸盐，随炉内残渣排出。而燃烧后的脱硫技术，简称为fgd,是防止s02排放到 空气中的最后一道防线。其主要有湿法、半干法及干法脱硫 这三种形式，湿法脱硫选取强碱性溶液（如ca （oh） 2、naoh 等）作为s02的吸收皿，并以石膏（主要是caco3成分）辅 助，实现对s02的强力吸收。这种方法也是目前燃煤电厂采 用最多的，可大量吸收s02,尤其适合低、中、高硫煤；半 干法脱硫，使用碱性粉末，在高温蒸发的水分环境下，反应 生成固态干粉。其主要采用喷雾干燥法（又称sda）和吸着

8、剂喷射法，虽说效果不如湿法脱硫，但其设备管理简单、运 行维护较容易；而所谓的干法脱硫，即是选取颗粒状或粉状 等固态吸收剂，利用催化反应或是在高温高压下分解成电子 等方式减少s02o与上述两种方法相比，该方法避免废液的 处理，但由于不是在水环境中，耗时多，反应慢。3.2脱硝技术脱硝技术实现可从燃烧中降低nox的生成及燃烧后对 nox处理出发。若减少nox的生成，可通过减少锅炉内氧气 的密度，缩短煤气在高温环境中的时间方法；而对nox的处 理，与脱硫类似，可通过喷射粉末吸附、溶液内反应、催化 还原等方法，另其还可使用电子束处理。吸附粉末可选择具 有良好吸附性的活性炭，并与nh3组合使用；溶液内反应与 s02类似，选择强碱性溶液；另由于n这种元素的化合价有 多种，可通过催还原剂对nox处理，使其变为无公害的n2。电子束处理，即利用电子束光照射nox气体，得到具有 强氧化性的0h基、氧原子等，对nox氧化，生成硝酸，然 后与nh3反应，生成无污染的硝酸盐。由于该方法对技术要 求较高且有待进步考察，目前并未大力推广。4结束语本文就燃煤过程