葉秉照

（沙角A電廠，廣東東莞523908）

燃煤電廠脫硫脫硝技術(shù)研究

葉秉照

（沙角A電廠，廣東東莞523908）

隨著國家科技的發(fā)展，人們的日常生活越來越離不開電力。燃煤發(fā)電作為現(xiàn)如今我國供電的幾種主要方式之一，在為人們的生活帶來便利的同時也帶來了關(guān)于環(huán)境污染的問題。燃煤電廠在日常的工作當中會排放出大量的有害氣體，這些氣體里面含有的有毒物質(zhì)如果長時間在空氣中積累，被人們吸入到體內(nèi)，會造十分嚴重的身體損傷，這是隱藏在人們現(xiàn)今生活環(huán)境中的安全禍患。為了防止這種安全隱患的發(fā)生，我國開始進行了煙氣脫硫脫硝的科學技術(shù)研究。簡述了燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，同時結(jié)合相關(guān)的理論知識與沙角A電廠3臺210 MW、2臺330 MW機組經(jīng)過脫硫脫硝改造后運行中發(fā)生的具體情況，介紹了燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)未來工作的重心及方向，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的工作人員有所幫助。

燃煤電廠；煙氣；脫硫脫硝技術(shù)；活性炭纖維法

工業(yè)的發(fā)展，對我國的社會經(jīng)濟發(fā)展有著很大的幫助，但在工業(yè)生產(chǎn)、創(chuàng)造帶來好處的同時，因為大量化石燃料的使用，也產(chǎn)生了非常多的有害氣體。這些有害氣體不單單對人們的日常生活和工作環(huán)境造成危害，如果吸入了這些有害氣體，隨著時間的累積，對人們的身體同樣也會造成嚴重的損傷。另外，這些有毒氣體的排放嚴重違背了我國“綠色發(fā)展社會經(jīng)濟”的理念，對我國將來的社會經(jīng)濟發(fā)展也會造成不可估量的損失。為此，對于電廠治煙的工作，一定加大力度，并用科學的治理方法來減少它所帶來的危害。

1 燃煤電廠煙氣的組成與危害

燃煤電廠指的是通過使用煤作為燃燒材料，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，然后帶動發(fā)電機使其工作，創(chuàng)造電能的工廠。

煤炭，也被大部分人叫作“樹木化石”，是經(jīng)過了上億年的化學和物理2種性質(zhì)的變化才慢慢形成，屬于自然資源中不可再生的珍貴資源。煤炭中包含有大量的碳、氧、氮和硫等，正是因為它們的存在，才會在燃燒后排放出大量的煙塵。而這些煙塵之中含有一氧化氮、二氧化碳或者是二氧化氮、二氧化硫等有害氣體，這些有害氣體對我們生活的環(huán)境有著極大的危害。當這些有害氣體或其他一些微小的固態(tài)顆粒流通到大氣中后，會造成空氣質(zhì)量的大幅下降，形成霧霾，霧霾中含有極微細小的粉粒狀顆粒，它會無視黏膜及纖毛的保護作用，直接作用到我們的呼吸系統(tǒng)，使人們更容易患上各種呼吸性疾病，比如肺部炎癥、腦血管疾病、鼻腔炎等，同時也是形成酸雨的主要因素之一。而酸雨，不僅會對工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)造成巨大損失，還會腐蝕城市建筑，減少其使用壽命，這些都會大大降低人們的生活水平。

2 脫硫脫硝技術(shù)的分析

煙氣脫硫脫硝技術(shù)是一種在多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業(yè)的一項鍋爐煙氣凈化技術(shù)，因為氮氧化物和硫氧化物是空氣污染的主要來源之一，所以脫硫脫硝技術(shù)對空氣的凈化很有成效。目前的煙氣脫硫脫硝技術(shù)有活性炭纖維法（ACFP）煙氣脫硫技術(shù)和電子束氨法、脈沖電暈法等。

我廠（沙角A電廠）SCR脫硝裝置由SCR反應(yīng)器系統(tǒng)和氨供應(yīng)系統(tǒng)2部分組成。SCR反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間，催化劑層數(shù)按“2＋1”模式布置，初裝2層預(yù)留1層，脫硝還原劑采用液氨。氨供應(yīng)系統(tǒng)主要設(shè)備布置在#5鍋爐北側(cè)場地。氨供應(yīng)系統(tǒng)制備的氨氣通過廠區(qū)氨氣管道送至SCR反應(yīng)器區(qū)域。

脫硝工藝原理是氣態(tài)氨由空氣稀釋到安全濃度（5%體積濃度）以下后，被注入省煤器出口（脫硝反應(yīng)器入口）的煙道中，與一定溫度下的鍋爐煙氣充分混合。充分混合后的煙氣、空氣及氨的混合物流經(jīng)SCR反應(yīng)器中的催化劑層。在催化劑的作用下，煙氣中的NOX和氨在催化劑表面發(fā)生化學還原反應(yīng)，生成N2和H2O，從而脫除煙氣中NOX。

另外，還可討論一下電子束氨法煙氣脫硫脫硝工業(yè)化技術(shù)。該項技術(shù)完美地發(fā)揮了電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)的功能，它的工作流程是：將除塵凈化后的煙氣利用冷卻塔調(diào)整煙氣的溫度和濕度，即降溫加濕，然后流經(jīng)反應(yīng)器；在反應(yīng)器中，電子束對煙氣進行輻照，進而產(chǎn)生多種活性基團，這些活性基團會因其特性而氧化煙氣中的SO2和NOX，形成相應(yīng)的酸；最后，它們與反應(yīng)器煙氣上游噴入的氨反應(yīng)，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。結(jié)合我國國情，這種較為先進的方法具有投資小且運行成本不大、維護方便等特點，在國際上屬于先進水平，其所產(chǎn)生的副產(chǎn)品硫酸銨和硝酸銨也可以作為農(nóng)用肥料和工業(yè)原料來使用。

脈沖電暈放電等離子體煙氣技術(shù)，其工作流程是：脈沖電源制造高電壓的脈沖，然后將其施加在反應(yīng)器電極上，在反應(yīng)器電極彼此之間產(chǎn)生強電場，通過強電場的作用，煙氣中的一部分煙氣分子會被電離，電離出來的電子在強電場的加速下會獲得能量，從而變成高能電子（5～20 eV）。高能電子的功能是激活、裂解或者電離其他的煙氣分子，進而產(chǎn)生OH、O、HO2等多種活性粒子及自由基。在反應(yīng)器里，煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧轉(zhuǎn)化為高階氧化物SO3、NO2，在與煙氣中的H2O相遇后會形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其他中和物注入的情況下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的氣溶膠，最后由收塵器集中回收。同時，脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應(yīng)器的電場本身擁有除塵功能。這種技術(shù)還具有裝置簡單、工作成本不高、能夠有效地將有害污染物徹底清理干凈以及不造成二次污染等優(yōu)點。

脫硫主要有石灰石-石膏濕法和脫硫活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)。活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)所使用的是新型材料——脫硫活性炭纖維催化劑，脫離煙氣中的SO2，并回收利用硫資源生產(chǎn)硫酸和硫酸鹽。這種技術(shù)的脫硫率高達95%以上，而且因為這種技術(shù)的使用過程并不復(fù)雜，所需的設(shè)備又不多，還極易操縱，投資和運行成本都很少，在清除SO2環(huán)境污染的同時還能夠?qū)α蛸Y源進行回收和利用，所以它的使用范圍也極為廣泛，例如在有色冶煉煙氣、鋼鐵廠燒結(jié)煙氣或各種大中型工業(yè)鍋爐的煙氣SO2污染控制中都有使用。

另外，還有很多脫硫脫硝的技術(shù)，比如催化氧化法、微生物降解法、磷銨肥法、活性炭纖維法等技術(shù)。本文鑒于篇幅原因，就不在此一一表述了。

3 脫硫脫硝技術(shù)的未來發(fā)展

隨著城市的建設(shè)發(fā)展，人們的生活水準日益提升，工業(yè)使用了大量的能源，雖然加強了我國的經(jīng)濟建設(shè)，但同時也帶來了環(huán)境污染的問題，這關(guān)乎人們的生活環(huán)境，不容小覷，這也是21世紀所有人都要共同面對的問題。因此，脫硫脫硝技術(shù)一定會成為人們所重視的核心。

在保有脫硫脫硝技術(shù)現(xiàn)如今所擁有3種特點，即高效、低耗、方便的同時，還要進行改善。首先，應(yīng)該是理論知識方面的深入研究，因為理論知識是技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是前提條件。只有在完善的理論知識下，煙氣脫硫脫硝技術(shù)才會更上一層樓。另外，煙氣脫硫脫硝技術(shù)在設(shè)備的選擇上也應(yīng)該改變，在保證安全的同時還應(yīng)該進行成本的減少和效果的增益，最重要的是，要以綠色發(fā)展為核心。

4 結(jié)束語

凡事都具有兩面性，工業(yè)的發(fā)展、能源的開發(fā)固然能夠提高人們的生活水平，但也會帶來一定的危害。因此，在工業(yè)創(chuàng)造和發(fā)展的同時，我們應(yīng)以綠色發(fā)展為核心，利用科學的方法改變與進步，為國家的建設(shè)和社會的發(fā)展作出貢獻。

［1］王飛.電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)研究［J］.科技傳播，2016，8（15）：187-188.

［2］張菁.燃氣電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究進展［J］.環(huán)球市場，2016，9（26）：189.

［3］賀國念.燃煤電廠的除塵、脫硫、脫硝技術(shù)研究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，6（19）：3187.

〔編輯：劉曉芳〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.058

2095－6835（2017）14－0058－02