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火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保

2024-03-06 45 上传者：管理员

摘要：在当前电能生产作业中，火电占有较高比重。火力发电中主要使用煤炭为燃料，如此使得火电厂运作期间会生成大量的硫化物、硝化物，给大气带来极为严重的污染。所以，目前火电厂在生产作业中必须要注重对烟气脱硫脱硝技术的运用，以此降低对生态环境造成的污染，还可以切实提升能源利用率，有助于提高火电厂的生产经营效益，同时还能更加贴合节能环保的时代发展需求，使得火电厂实现健康可持续发展。

关键词：
火电厂
烟气脱硫脱硝
环保
能源物质
节能
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煤炭是国内最关键的一种能源物质，在火力发电中占有十分重要的位置。使用煤炭进行发电，期间会形成大量的二氧化硫等物质，并随着烟气排放到大气之中，给生态环境造成严重的污染。火电厂为了减小生产环节对环境带来的污染，通常会采取脱硫脱硝技术来对烟气进行处理，不过如此也会产生一定的能源消耗，所以务必要不断对烟气脱硫脱硝技术进行改进，从而提升技术运用效果，节约发电成本，推动火电厂取得更高的经济效益。

1、现阶段火电厂烟气脱硫脱硝情况

现阶段火电厂烟气脱硫脱硝技术是在使用煤炭发电过程中的一个重要环节。虽然火电厂排放的氮硫化合物浓度在单个排放源上可能并不高，但考虑到火电厂数量众多且总量巨大，这些污染物的排放对环境和空气质量造成了一定影响。因此，火电厂必须加大对烟气脱硫脱酸技术的研究与创新，以减少这些有害气体的排放。

烟气脱硫脱酸本身具有较高的复杂性与系统性，牵涉到多种设备的使用。在火电厂的努力下，国内相关产业得到了进一步的发展和壮大。除了从国外引进精度特别高的设备外，大部分设备均为国内自主研发生产的，这进一步推动了国内有关产业链的发展，为经济增长和就业提供了支持。然而，传统的烟气脱硫脱硝技术在处理大面积和程序复杂的生产工作时不够高效。这种技术往往是针对某个领域与小范围内的烟气加以治理的，因此无法满足火电厂的实际需求。这也导致火电厂在脱硫脱硝过程中面临着较高的成本和工作量，给生产运行带来额外的负担。因此，有关技术人员必须要加强对环保技术的研究与探索，注重脱硫脱硝一体化技术的运用，达成节能环保的目标。

2、火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用方式

2.1电子束辐射法

此技术基于电子加速器、高能等离子体以及氮和二氧化硫等物质，通过产生硫酸与硝酸的化学反应，将烟气中的硫、硝物质溶解在氨基酸、硫酸铵与硝酸铵溶液中，然后通过烟囱排放到大气中去。这个过程既集中又高效，不仅能够有效地降低大气中的污染物浓度，而且还能够回收部分副产品，提升经济效益。

2.2石灰石-石膏脱硫技术

该技术是目前火电厂中最为常用的一种烟气处理技术，其优势为操作稳定且便利、工艺较为成熟、投入成本相对较低、清洁环保以及高效率等。通过创建石膏脱硝系统、石灰石浆液备制系统、烟气系统、自动控制系统等多个系统，石灰石-石膏脱硫技术可以将烟气中的SO2大量吸收并转化为石膏，从而实现有效的脱硫效果。但是，需要注意的是，虽然石灰石-石膏脱硫技术在净化烟气方面具有很好的表现，但在这期间会形成废渣、废气或其他污染物，可能给环境带来二次污染。因此，在应用该技术时，火电厂应当详细分析自身的生产经营状况，并进行适当的技术调整和维护，以确保其正常运行并最大程度地减少环境影响。

2.3氨法

氨法利用吸收、循环、氧化和浓缩等多个步骤来处理烟气中的二氧化硫。具体而言，该方法使用氨水溶液吸收SO2，并把它转化成容易与水相溶的亚硫酸盐。随后，通过压缩风机对亚硫酸盐加以氧化，形成硫酸铵。再将硫酸铵经过氧化反应产生硫酸铵产品，通过循环使用氨来提高氨的利用效率。与传统方法不同的是，氨法不会形成固体废弃物和废水，而且由于生成的物质具有较高的附加值，所以在资源回收和再利用方面有着广阔的应用前景。

2.4活性炭技术

在活性炭技术中，首先需要向烟气体系中注入适量的氨。当氨与烟气中的二氧化硫和硝酸根离子发生反应时，产生的化合物可以被溶解在水中，从而实现了脱硫脱硝的目的。同时，在反应过程中，还需要添加适量的催化剂，以加速化学反应速度。活性炭在这个过程中起到了核心的作用。活性炭具有极大的表面积和丰富的微孔结构，这赋予了它出色的吸附性能。通过将烟气中的有害气体吸附在活性炭上，并结合催化剂的作用，SO2和NOx-等有害物质能够被转化成易溶于水的形式，并牢固地吸附于活性炭颗粒上。

此外，活性炭技术还对从烟气中脱除的SO2进行二次加工。这部分二氧化硫与催化剂一起发生反应，最后转化为无害的氮气。同时，在一层设备中，将存留的硫酸经过高温处理，从中释放出SO2气体，以保证排放的烟气满足国家有关规范标准。活性炭技术不仅具有高效率，而且能够显著提高脱硫效果。

2.5烟气循环流化床技术

该技术主要通过在脱硫塔中添加循环灰和石灰，并引入脱硫剂，将烟气中的三氧化硫与二氧化硫彻底清除。其中，循环灰和石灰是关键的添加物。循环灰能够吸附烟气中的硫化物，而石灰则可以与硫化物反应生成硫酸钙，从而将硫化物彻底清除。并且，脱硫剂的引入可以加快化学反应速度，提高脱硫效果。不同于其他技术，这种技术无需加热循环，也无需使用额外的防腐措施，从而有效提升了脱硫塔的运行效率，并节约了成本与时间。为了确保脱硫塔的正常运转，烟气循环流化床技术还采用了烟气再循环系统。这一系统能够保持脱硫塔处于低负荷状态，确保其稳定运行。

2.6氯酸氧化技术

在烟气处理领域，硫和氮的排放是非常严重的环境问题，因为它们可导致酸雨和大气污染等严重后果。而氯酸氧化技术就是为了解决这一难题而应运而生的。

首先，氯酸氧化技术在脱硫脱硝系统中发挥着重要作用。通过该技术，可以将烟气内的硫酸与硝酸转换成更易处理的形式，从而提高脱硫脱硝的效率。特别是基于分段处理和氧化吸收装置的结合应用，可以明显提高去除率，有效降低排放物浓度，保护环境。其次，氯酸氧化技术的使用非常简便，这也是它备受青睐的原因之一。在该技术中，只需使用适量的氧化剂，即可去除烟气中的有害物质，无需依赖复杂的氧化还原剂来控制反应过程，简化了处理过程。另外，氯酸氧化技术具备出色的稳定性，可以在常温或低浓度条件下进行烟气处理。这一特点使得技术更加适用于不同的工况和环境条件，可广泛应用于电力、钢铁、石油化工等行业。而且，由于其稳定性较高，可以减少设备故障和维护成本，提高工作效率。

总而言之，氯酸氧化技术作为一种创新的烟气净化技术，通过将氯酸转化为喷雾状强化剂，实现烟气中硫、氮物质的全方位氧化。相比其他技术，它具有同时处理硫酸和硝酸、使用简便和高稳定性的优势。未来，随着环保意识的增强和相关政策法规的落地，氯酸氧化技术有望在烟气净化领域发挥更大的作用，为改善空气质量、保护生态环境做出更大贡献。

3、火电厂烟气脱硫脱硝节能环保措施

3.1加强对烟气脱硫脱硝技术二次污染的控制

火电厂应积极引进先进的科学技术，特别是节能技术，降低燃料消耗和排放物的产生，从根本上解决二次污染问题。具体应用中，尽管采用了节能技术，但有时未能发挥出该有的效益。在面对这一问题时，可以成立专门的监督团队，负责监督和指导节能技术在各环节的应用，确保其有效运行，并及时解决出现的问题。脱硫脱硝技术是降低烟气中硫化物和氮化物排放的重要手段。为了进一步实现生态保护目标，火电厂的脱硫脱硝研究人员应当创建合理有效的脱硫脱硝一体化技术模式。该技术模式应考虑到各个环节的协调配合，避免二次污染的产生，并针对其他可能产生的污染物质采取相应措施，确保再次排放的烟气达到环保要求。在脱硫脱硝过程中，会产生一些副产品。我们应积极探索这些副产品的利用价值，寻找合适的应用途径，以最大化地实现节能效益。例如，可以将副产品用于其他工艺或转化为可再利用的资源，从而减少浪费和环境负荷。

3.2对脱硝设备和脱硫系统进行降耗处理

针对脱硝设备的降耗处理，优化蒸汽吹灰和减少风压损失是关键步骤。在脱硝环节，蒸汽吹灰是常用的清灰方法，但过多的蒸汽消耗会造成能量损失。因此，应当持续改进蒸汽吹灰的策略和方式，降低蒸汽的使用量。例如，可以根据实际烟气情况，合理调整吹灰周期和吹灰强度，精确控制清灰效果，避免过度清灰导致能量浪费。另外，风压损失也是脱硝设备能量损耗的重要原因之一。在设计和运行中，应当注意烟道的合理布置和尺寸，避免过长过窄的烟道导致过多的风阻和压力损失。还可以通过催化剂的优化选择和烟道结构的改良来减少风压损失，提高脱硝效率并降低能耗。

对于脱硫系统的降耗处理，首先应当进行能耗分析，确定主要能耗点，并针对这些点加以优化管理。例如，在烟气中含硫物较少的情况下，可以闭合部分浆液循环泵，降低能耗。并且，对引风机进行合理改造和扩容管理，减少增压风机的数量，适当利用增压风机与引风机的组合，降低能耗。除了脱硝设备和脱硫系统，火电厂还应当处理废水和废渣，以实现综合节能和环保效果。针对废水处理，可以采用混凝沉降法、氧化处理等技术，结合酸雾吸收器、反应槽等设备创建完善的废水处理体系。这些方法可以有效去除废水中的污染物，并减少能源消耗。在废渣处理方面，可以充分利用贮灰场和降低酸碱值等措施，实现对灰渣的再利用。通过合理的处理和管理，废渣可以转化为资源，减少对自然资源的依赖，同时提高火电厂的环境保护效益。

3.3创新环保技术

(1）电除尘技术是一种高效的环境设施能耗降低方法。相较于传统的除尘装置，其具有阻力小、加工效率高等优势。它通过利用电场力将粉尘带电并吸附在电极上，在去除大体积粉尘的同时，减少了能源的消耗。这项技术的运行过程中需要考虑多种因素，如电极灰尘、除尘温度和湿度等，以确保系统的稳定运行和最佳性能。

(2）采用间歇脉冲供电方式是一种减小脱硫系统能耗的有效方法，通过间歇性地给电除尘系统供电，使得除尘器在工作过程中能够更好地适应负荷变化。这种方式不仅可以提升电除尘效果，还能减少能源的消耗。此外，通过合理调节反电晕的次数和强度，可以做到对能源用量的合理控制，进一步节约能源。

(3）安装催化裂化装置有助于集中解决脱硫脱硝设备的蒸汽、风压等方面的过度消耗问题，以提高催化剂的激活效果。在催化裂化装置中，脱硝设备和脱硫设备可以通过集中布局，共享一部分设备，从而减少了重复投资和能源消耗。同时，催化裂化装置能够优化设备之间的协同作用，提高催化剂的利用效率，降低系统的能耗。

4、结语

在目前火电厂的经营运作期间，为响应国家的生态环保政策，需合理运用烟气脱硫脱硝技术，以此减少硫硝化合物等污染物质的排放，同时对其形成的各种副产品进行合理回收利用，以此提升资源的利用效率，达到节能环保的目的，并有效减少了公司经营成本，充分提高了经济收益，更大程度上避免对环境的污染，为火电厂的持续稳定发展奠定了良好的基础。

参考文献:

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文章来源:蔡正阳.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].清洗世界,2024,40(02):4-6.