燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的发展
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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
0引言
SO2和 NOx是燃煤的主要污染物，也是导致酸雨、光化学污染等大气污染的罪魁祸首，对环境危害极大。节能减排十二五规划指出，相比于过去五年二氧化硫排放量要下降 8%，此外还新增了氨氮和氮氧化物排放量两个约束性指标，要求减排 10% 。我国是燃煤大国，且每年有一半以上的煤用于燃煤电厂和锅炉，全国八成以上的电力资源是来自煤炭的燃烧，因此，做好燃煤电厂烟气脱硫脱硝工作是控制氮、硫排放的关键。目前，我国 SO2的排放量已经得到了一定的控制，正在逐年降低，但 NOx排放量却呈增加趋势，部分抵消了我国在 SO2减排方面付出的巨大努力，因此，开发廉价、高效的同时脱硫脱硝工艺显得尤为重要。本文对现有的脱硫脱硝工艺进行了简要概述，主要包括等离子体法、氧化法、吸收及吸附法三类，其中等离子体法包括电子束法、脉冲电晕法和流光放电氨法，氧化法包括强氧化剂法和光催化氧化法，吸收及吸附法包括络合吸收法和碳基材料吸附法。
1 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 CO2、NO2、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℃，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。
2 燃煤电厂烟气治理的策略
燃煤电厂对烟气的治理应当以推行洁净煤技术、加强技术改造、完善企业管理为根本 ，从而降低煤耗 ，减少煤炭燃烧产生的废气。同时 ，开发高效的废气治理技术和综合资源利用技术也至关重要。比如使用效率高的电除尘器、热电联产等都是烟气治理的重要举措。燃煤电厂对锅炉烟尘的治理主要是应用各类除尘设备 ，如电除尘器、袋式除尘器、旋转式除尘器等。电除尘器除尘效率相对较高 ，运行成本低 ，所以燃煤电厂多使用电除尘器。对于煤炭燃烧时产生的大量二氧化硫 ，其控制技术基本分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。在治理烟气过程中 ，燃煤电厂应遵循“ 预防为主 ，防治结合 ，综合治理”的方针 ，将治理污染、节约能源、综合利用资源有机结合 ，不仅要控制新污染 ，还要加速对老污染的治理 ，通过改进生产经营管理 ，引入先进科学技术 ，提高环保设施投资的综合效益 ，努力做到经济效益、社会效益和环境效益的统一。根据近年来的治理经验，今后应当继续贯彻以下技术政策 ：大力推行节约能源及有利于环境保护的能源政策 ；节约能源不仅是减少能源消耗、提高经济效益的需要 ，也是谋求经济建设与环境保护长期协调发展的重要措施。与发达国家相比 ，我国节能潜力很大。因此 ，要继续采取措施 ，大力节约能源。严格把好“三同时”关 ，控制新污染 ；依靠科技进步 ，有效的控制污染物排放，实现污染防治与综合利用资源相结合 ；挖掘潜力，提高现有环保设施运转率 ，发挥其投资效益 ；积极筹措基金 ，治理老厂污染。
3脱硫脱硝技术
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 SO2及氮氧化合物 ，严重污染空，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 SO2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 SO2的吸收皿 ，并以石膏（主要是 CaCO3成分）辅助 ，实现对SO2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 SO2，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 SO2。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 SO2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 OH 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。
方向随着工业时代的到来，能源的需求量必然会上升，从而使得能源的消耗量也急剧增长！能源时代带动了我国经济的发展，但是，从另一方面来说，也带来了环境的污染，严重威胁到了人们的健康。因此，脱硝脱硫技术必然会成为人们关注的焦点，它的前途不可限量，这不仅是因为它顺应了时代的潮流，更重要的是它迎合了目前人们亟需解决环境污染的需要。那么，它究竟会朝着什么方面发展，在哪方面取得重大突破呢？毫无疑问，其理论研究将会更加深入，因为理论是技术发展的前提和基础。因此，在完善的理论面前，烟气脱硝脱硫在技术上将会取得重大的突破。其次，烟气脱硝脱硫技术在设备上将更加完善，在节约成本，保障安全，增加效益方面也取得更大的成就，最后，烟气脱硝脱硫技术将很快被投入市场，在中小锅炉上发挥其不可忽视的作用，并实现其高效"低耗和便利的特点。
5结束语
本文就燃煤过程中产生的废气处理予以总结。通过加大对废气处理 ，减少排污量 ，提高技术管理应用水平 ，实现经济收益和环境保护的双赢作用。
参考文献：
[1]刘瑛.煤质变化对电厂安全经济运行的影响及对策[J].煤质技术，2007.
[2]陈进生.火电厂烟气脱硝技术―选择性催化还原法[M].中国电力出版社，2008.