燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究王耀华
发表时间：2018-06-14T09:40:58.843Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：王耀华
[导读] 摘要：进入工业革命以后，由于科技的不断进步，需要的能源也越来越多。

（中国电建甘肃能源投资有限公司甘肃省 744000）
摘要：进入工业革命以后，由于科技的不断进步，需要的能源也越来越多。

根据国家统计局发布的《2016年国民经济和社会发展统计公报》中，可知用于燃烧的煤炭超过43.6×108t，约占年开采量的55%，其中大部分用于热力发电，这严重污染了我们赖以生存的家园。

由SO2和NOx等组成的锅炉烟气，对当地大气环境造成了一定的程度的污染。

有些污染严重的地方甚至可能会产生酸雨，腐蚀人们的身心健康，污染河流。

所以控制SO2和NOx的排放刻不容缓。

关键词：烟气；脱硫脱硝一体化；发展前景
作为火力发电的主要分支，燃煤电厂是利用煤作为燃料，产生能量推动发发电机产生电能的工厂，其主要组成部分包括汽水系统、发电系统和燃烧系统等，是现代社会电力发展的主力大军。

但是，燃煤电厂所排放的烟气中，包含着多种有毒的成分，直接排放会对大气造成严重伤害，因此在对大气污染的治理中，燃煤电厂对烟气排放的有效处理十分重要。

对脱硫脱硝技术科学应用，可对烟气中的有害物质有效治理，同时还能将其转化为其他化学原料，促进自身生产效益提高的同时，为治理大气污染添砖加瓦。

1烟气排放组成及危害影响
煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。

当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。

然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量巨也巨大。

煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。

在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。

另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。

酸雨会导致地下水变质、土壤编制，影响农业的发展雾霾中包含20多种会的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。

2燃煤电厂烟气脱硫技术分析
燃煤电厂内部生产环节之重，脱硫的作用点技术分别在燃煤燃烧前、燃煤燃烧中以及燃烧后三点。

燃烧前采用物理性的脱硫方法，让煤粉首先通过磁力筛选，利用矿物质的磁性减少燃煤原料中所含的硫元素。

燃烧阶段，将硅酸盐加入到燃烧中的燃煤煤炭中，通过化学反应将硫元素固化，进而进行脱硫处理。

脱硫的过程为燃煤中含硫化合物在高温下与固硫剂（碳酸、硅酸类化合物）产生化学反应，进而形成化学性质较稳定的硫酸盐，不会变成烟气飘向大气，而是随残渣一起排出。

在燃烧之后，该阶段脱硫技术是为确保二氧化硫不会进入大气循环的措施，使碱性物质与含硫氧化合物产生反映形成亚硫酸盐、硫酸盐，存留在溶液之中。

脱硫的方法包含湿法脱硫，干法脱硫以及半干法脱硫，其中湿法脱硫应用最为广泛，过程是将添加碳酸钙的强碱性溶液作为二氧化硫吸收液，来吸收大量的二氧化硫。

该方法适合对含硫煤燃烧生产的烟气进行脱硫处理。

湿法脱硫主要分为两种方式。

2.1湿式石灰石-石灰/石膏法
工艺广泛应用于大中型燃煤锅炉中，在我国有着高达85%的使用率。

其原理是先用石灰石（CaCO3）或石灰粉（CaO）和水混合而成石灰浆液充入吸收塔中，洗涤并去除烟气中的SO2。

其工艺流程主要分为三步，首先在烟气的进气口安装除尘器消除未燃烧的粉尘，使吸收塔底部进入烟气并向上流动，然后使SO2与由塔顶向下喷淋的石灰石或石灰浆液充分接触并最终氧化为硫酸根离子，与Ca2+生成CaSO3和CaSO4，最后沉淀物分离，烟气由烟囱排出。

该法经过多年的检验技术成熟，化学材料易得，脱硫效率高，反应原理简单、性能可靠。

但是，该工艺占地面积及耗水量巨大，前期基础设置投资高，仅适用于大型的燃煤电厂，而且此法易结垢，设备易被磨损和腐蚀。

石灰石的投放过剩，会产生二次污染，所以加大了维护成本。

2.2抛弃法
该方法的脱硫原理为：通过石灰石或是石灰的浆液作为脱硫剂，在吸收塔中喷淋洗涤SO2，致使烟气中的SO2通过反应，进而生成CaSO3和CaSO4，在这个反应中会生生成Ca2+。

在石灰系统中。

Ca2+与CaO的存在有着密切的关联，但是抛弃法的主要应用方式，需要脱硫剂的制备装置和吸收塔脱硫后的废弃物处理装置组成，其最大问题是易于结垢和堵塞，因为其浆液中的水分蒸发会使固体沉积以及硫酸钙或者氢氧化钙沉积、结晶析出，因此脱硫后的固体废弃物处理，是抛弃法的一大弊端，所以，多数使用抛弃法进行脱硫的火电厂，目前都采用石膏法将其代替。

3燃煤电厂烟气脱硝工艺
电厂燃烧煤炭所产生的烟气中不仅含有SO2，还有NOX。

排放烟气中NO和NO2是大气的主要污染物，而且在紫外线的照射下，NOX 与CHX发生反应形成光化学烟雾，著名的“洛杉矶烟雾”令人民谈“雾”色变，对环境的危害巨大，所到之处寸草不生。

本文主要论述选择性非催化还原法（SNCR）脱硝。

非催化还原法（SNCR）：
SNCR其原理是在无外加催化剂的情况下，将NH3、尿素等其他的还原物质喷入炉膛中。

NOX在850~1100℃的高温炉膛时极快地分解成NH3，并且再与烟气中的NOX反应生成N2。

NH3还原NOX的主要反应为：NH3为还原剂：4NH3+4NO+O2==4N2+6H2OSNCR的主要优点在于SNCR工艺的优点是工程造价低，占地面积小，适用于燃煤NOX排放量低的机组。

可是SNCR特殊的炉内喷射工艺，漏洞百出，导致脱硝效率无法提高，用NH3做还原剂时，因为其逃逸率较高，所以利用率也偏低。

目前，由于技术的成熟，越来越多的锅炉采用了联合法就是将SNCR和SCR工艺统一组合。

这样就把SNCR工艺同SCR工艺的优点两者高效结合起来，节省成本，提高了新型工艺的脱硝率。

3脱硫脱硝技术的发展趋势
随着人们环保意识的不断提高，我国对脱硫脱硝技术的研究也在不断深入。

目前，我国对脱硫脱硝技术的研究比较关注干法，今后对
湿法技术的研究也应该加以重视。

我们要结合实际情况进行烟气脱硫脱硝技术的研发，把眼光放长远，让脱硫脱硝技术真正地融入到生产中并对其不断进行完善，从而研发出先进的脱硫脱硝技术，实现环境保护的可持续发展。

4结语
燃煤电厂排放的烟气严重对大气造成污染，继而形成了酸雨、雾霾等现象，且严重危害社会人群的呼吸道健康。

因此科学地将煤炭燃烧所产生的有害气体进行处理，减少烟气中有害物质的含量，是燃煤电厂身上肩负的重要责任，它和为社会供电责任的重要性是一样的。

燃煤电厂应在科学运用脱硫脱硝技术同时，积极研发绿新型能源技术，以确保将燃煤产生的烟气对大气的危害降到最低，为祖国的环保事业做出贡献。

参考文献：
[1]黄晓飞，马宪梅.燃煤电厂烟气治理策略及其脱硫脱硝技术[J].工业，2016（11）：00086-00086.
[2]张义钢，钱水军.燃煤电厂的烟气治理策略和脱硫脱硝技术探讨[J].硅谷，2013（23）：91-91.。