郭中偉

中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司 浙江杭州 310000

火電廠在生產(chǎn)過程中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫、氮氧化物和粉塵等污染物，對周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了很大的影響。傳統(tǒng)的燃煤電廠脫硫和脫硝技術(shù)主要是降低煙氣中二氧化硫、氮氧化物含量，雖然燃煤電廠煙氣處理在一定程度上取得了很好的效果，但這種脫硫和脫硝技術(shù)的處理量大且工藝相對復(fù)雜，造成成本高，管理難度較大，不僅增加了燃煤電廠的運行成本，也增加了員工的工作量。

1 燃煤脫硝技術(shù)概述

煤炭是一種易燃的礦物成分，是中國工業(yè)生產(chǎn)和正常開采的重要燃料油。在劇烈燃燒的過程中，它將產(chǎn)生更多的氮氧化物。形成三種主要方法：一是快速的氮氧化反應(yīng)。煤中的烴正離子基團在高溫環(huán)境中與周圍空氣中的氣態(tài)氮反應(yīng)形成氮氧化過程。二是熱氮氧化過程，它將在煤炭燃燒期間產(chǎn)生大量熱量。促進氮氣和氧氣在清潔空氣中產(chǎn)生氮氧化物的不同反應(yīng)；三是制造燃料氮氧化物。當(dāng)上述三種不同形式的氮氧化反應(yīng)物相互分離時，通過將有害氣體直接轉(zhuǎn)化為液態(tài)物質(zhì)和液態(tài)元素，可以大大減少有害氣體物質(zhì)的逐漸形成[1]。這些技術(shù)的應(yīng)用可以大大減少煤炭中的污染物，從而達到保護自身環(huán)境的最終目的。

項目特點：改造范圍一般包括脫硫、脫硝、除塵器、燃燒器、省煤器灰斗、空預(yù)器等。

此類改造項目存在以下問題：一般工期緊，場地限制較多，而且原鍋爐圖紙無電子版，即使有藍圖可能也不全。

2 發(fā)電廠脫硫脫硝改造中鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)的安全性

2.1 氯酸氧化

該方法主要適用于完全氧化的二氧化硫和氮氧化物。通過噴灑氯酸、強氧化劑進行脫硫脫硝。首先，將大量的氯酸氧化溶劑注入煙氣脫硫脫硝裝置中，氯酸可以將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物組分完全轉(zhuǎn)化，從而凈化煙氣中的硫和硝酸鹽物質(zhì)。此外，該方法的最大優(yōu)點是硫酸和硝酸鹽的組分可以在同一設(shè)備中同時進行。此外，硫和硝酸鹽的去除率更高，因為該過程分兩個步驟進行，即堿性吸收裝置和氧化吸收裝置。同時，該技術(shù)適用于去除氧化劑組合物，其可以除去煙道氣中的有害的金屬元素和痕量元素。此外，在氯酸氧化技術(shù)的處理過程中，所用的氧化還原技術(shù)不含任何其他化學(xué)成分，可避免催化劑中毒情況的發(fā)生。同時，氧化劑也可以將活性成分保留在物質(zhì)中。

2.2 半干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)

一般來說，半干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)與干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)類似，也可以分為兩種方式。第一是爐內(nèi)噴鈣增濕活化法。該方法主要是在利用半干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)時，添加活化反應(yīng)器，借助噴水增濕器，實現(xiàn)對電廠鍋爐煙氣中廢硫和廢硝的去除。同時，該方法也能夠在一定程度上節(jié)約脫硫脫硝的成本。第二是旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法。該方法在應(yīng)用時主要采用的物質(zhì)是吸收劑，在使用吸收劑的基礎(chǔ)上，提高煙氣與吸收劑液霧化的反應(yīng)能力，由此提高電廠鍋爐脫硫脫硝率。所以，能夠看出半干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)，作為電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵的關(guān)鍵技術(shù)之一，加強對該技術(shù)的應(yīng)用是尤為必要的。

2.3 輻射技術(shù)

高能輻射法就是通過對煙氣中有害物質(zhì)進行輻射進行脫硫脫硝。高能輻射方法一般分為電子輻照法和脈沖電暈等離子體法。電子輻照法是指高能電子產(chǎn)生等離子體的工藝，是去除工業(yè)煙氣中NOX 的有效方法之一，等離子將這些有害物質(zhì)氧化成氣態(tài)化合物，如煙霧。超氧化后，有害物質(zhì)與外部水蒸氣反應(yīng)形成霧化硝酸。同時，在硫酸與硝酸銨、硫酸銨和硝酸銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，產(chǎn)生了噴霧氨及其他物質(zhì)。經(jīng)過煙氣凈化后，高能輻射的應(yīng)用更加方便，成本更低，已廣泛應(yīng)用于燃煤電廠。該脫硫脫硝工藝的脫硫率可達90% 以上，脫硝率可達20%。同時，該技術(shù)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水和二次污染，這是現(xiàn)階段使用最廣泛的脫硫和脫硝技術(shù)。脈沖電暈等離子體技術(shù)主要采用脈沖大電流對煙氣進行脫硫脫硝。然而，由于高能量消耗和與電子照射方法的反應(yīng)機理相同，通常不使用該方法[2]。

2.4 布袋除塵器

濕式電袋集塵器將有毒煙霧中的小顆粒收集到集塵器的后表面，以產(chǎn)生當(dāng)前的下溢狀態(tài)。通過更合理的洗滌方法，可以及時收集灰斗中的灰塵，兩種技術(shù)之間存在差異，濃煙之間也存在差異。干燥靜電旋風(fēng)分離器的溫度和濕度很高，但是，室內(nèi)溫度很高。濕式靜電袋式除塵器的濕度非常高，會形成許多液滴。根據(jù)不同類型的有機過程，濕式靜電旋風(fēng)分離器的陰極板將配備水分配系統(tǒng)的功能，細小的水蒸氣將被噴入反電極中。細小的白霧在電場中被霧化到電極上，電場起作用，使細小的水氣與大的金屬塵埃顆粒粘在一起，使加濕的小顆粒最終凝結(jié)，最終電場可以發(fā)揮作用在收集金屬小塵粒方面起著推動作用，在集塵器中，水霧將在其表面層上形成高質(zhì)量的水膜。水膜會將收集到的灰塵洗凈到煙灰桶中，并將灰塵從身體排出。

2.5 以上各工藝改造過程中遇到的問題

改造項目的原有設(shè)備一般比較老舊，且運行多年。常出現(xiàn)施工圖與現(xiàn)場實際情況不一致之處，設(shè)計變更較多。這就需要設(shè)計階段，設(shè)計人員需要伸入現(xiàn)場獲取準確詳細資料，避免出現(xiàn)改造圖紙與現(xiàn)場不匹配的情況。另外，現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)等都有一定程度的腐蝕，當(dāng)在原有鍋爐結(jié)構(gòu)梁等構(gòu)件上增加荷載時強度穩(wěn)定等應(yīng)留足余量，在局部加強或增加支撐過程中避免形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中。必要時尚應(yīng)校核原鍋爐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是否滿足新的工況下的要求。

3 結(jié)語

本文對發(fā)電廠脫硫脫硝改造中鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)安全性進行研究，認為在改造后，鋼架結(jié)構(gòu)的承載能力、抗震性能并未出現(xiàn)顯著的變化[3]。但受到研究方法的限制，鍋爐本身的剛度對于地震荷載的承擔(dān)作用被忽視，因此最終得出的安全性結(jié)論相對理想。在改造施工過程中，應(yīng)重點考慮鍋爐剛度，并對鋼架結(jié)構(gòu)中已經(jīng)出現(xiàn)破損的位置進行修復(fù)。提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保發(fā)電廠鍋爐運行安全。