陳胤匡

330722198907081216，中國·浙江 杭州 311200

現(xiàn)如今，中國各個領(lǐng)域發(fā)展與綠色節(jié)能環(huán)保事業(yè)結(jié)合地愈加深入，促進(jìn)了社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，加大了對降低和避免生態(tài)環(huán)境污染的節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用研究以及實踐推廣，切實促進(jìn)了各類資源利用率不斷提升。在此背景下，火電廠的生產(chǎn)經(jīng)營和長遠(yuǎn)發(fā)展，要堅持立足于可持續(xù)發(fā)展理念基礎(chǔ)上，引入有效的煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用措施，發(fā)揮節(jié)能環(huán)保效應(yīng)，避免火電廠生產(chǎn)給環(huán)境造成破壞，促進(jìn)中國環(huán)境治理水平不斷提升。

節(jié)能環(huán)保；脫硫脫硝技術(shù)；煙氣脫硫脫硝；火電廠

1 引言

近年來，關(guān)于城市霧霾的新聞報道頻發(fā)，據(jù)統(tǒng)計2019年中國首都北京PM2.5年平均濃度為42μg/m3，雖然相較于2018年背景PM2.5年平均濃度為50μg/m3有所改善，不過霧霾仍舊是威脅首都居民生命健康安全的一大因素。城市隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致霧霾天氣的因素眾多，其中大氣中含有過多氯化物、粒子狀污染物、二氧化硫等污染物是一個主要因素，嚴(yán)重破壞了大氣環(huán)境，極大威脅著人們的生命健康安全。新時期的火電廠發(fā)電工作，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)煤炭發(fā)電模式，將會不斷加劇氮氧化物和二氧化硫產(chǎn)排放，與社會對現(xiàn)代工業(yè)加大環(huán)境治理與節(jié)能環(huán)保措施的需求脫節(jié)，不利于貫徹落實國家環(huán)境保護相關(guān)法律法規(guī)和政策標(biāo)準(zhǔn)。引入煙氣脫硫脫硝技術(shù)能夠切實降低火電廠煙氣有害物質(zhì)含量，是保護環(huán)境和提升能源利用率的重要途徑，由此可見，試論火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保意義重大。

2 目前火電廠脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

縱觀近兩年中國火電廠發(fā)展現(xiàn)狀來看，煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用中還存在著“各自為政”的不良局面，仍舊有很多火電廠采用傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)措施和脫硝技術(shù)措施，進(jìn)行煙氣逐步分流與逐步分硝工作。盡管該技術(shù)模式可以在一定程度上達(dá)到治理煙氣的相應(yīng)作用，不過具體實施中由于程序復(fù)雜、面積較大，所以涉及到管理困難與需要較高投資運營成本等現(xiàn)實阻礙，既影響了火電廠生產(chǎn)經(jīng)營效益，也加大了煙氣脫硫脫硝工作人員的壓力和工作量[1]。改變火電廠煙氣脫硫脫硝現(xiàn)狀已經(jīng)刻不容緩，推進(jìn)與節(jié)能環(huán)保相連的高效、低成本、同步煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用措施發(fā)展勢在必行。

3 火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保措施

3.1 低氮燃燒技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)在煙氣脫硝方面具有切實應(yīng)用作用，通常體現(xiàn)在煤炭燃燒環(huán)節(jié)，具體實施過程中，通過對燃燒條件的一定改變，減少氮氧化物含量，達(dá)到氮氧化物在煙氣中含量比重目的，進(jìn)而降低氮氧化物這種有害物質(zhì)在火電廠煙氣中的排放量，發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。目前來看，火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)中的低氮燃燒技術(shù)包括燃料分級燃燒技術(shù)、氮氧化物燃燒器技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、空氣分級燃燒技術(shù)、循環(huán)硫化床鍋爐燃燒技術(shù)五大類，均需要在應(yīng)用中借助對燃燒形式的改變實現(xiàn)脫硫作用[2]。需要注意的是，盡管低氮燃燒技術(shù)在理論方面可以獲取比較理想的實施效果，不過當(dāng)前技術(shù)水平的具體實踐中只能達(dá)到25%～40%之間的脫硝率，尚未接近理想的脫硝效果，仍需持續(xù)加大技術(shù)研究和實踐經(jīng)驗積累。

3.2 SCR 脫硝技術(shù)的應(yīng)用

SCR 脫硝技術(shù)是選擇性催化還原脫硝技術(shù)的簡稱，通過還原劑與火電廠煙氣進(jìn)行有選擇性的氮氧化物相互反應(yīng)作用，產(chǎn)出無污染、無毒、無害的水和氣體，一方面達(dá)到脫硝目的，另一方面避免煙氣排放污染大氣環(huán)境。SCR 脫硝技術(shù)目前在火電廠生產(chǎn)經(jīng)營中的應(yīng)用比較普及廣泛，具有操作簡單、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，在控制煙氣效果方面有明顯效果，是現(xiàn)階段各大火電廠常用的技術(shù)措施。具體操作中，需要在空預(yù)器和鍋爐省煤器中間安置SCR 反應(yīng)器（工作原理如圖1所示），原因在于此處布置環(huán)境為高溫高粉塵條件，利用此處煙溫特點促進(jìn)SCR 脫銷發(fā)生有選擇性還原反應(yīng)，同時向SCR 反應(yīng)器和省煤器連接的煙道位置噴射氨氣，使煙氣與它充分混合進(jìn)一步和氮氧化物形成反應(yīng)，增強脫硝效率，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

圖1 SCR 反應(yīng)器工作原理示意圖

3.3 活性焦炭技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)具有良好的煙氣脫硫脫硝作用，應(yīng)用原理在于活性焦炭吸附火電廠脫硫脫銷設(shè)備中煙氣含有的SO2物質(zhì)，在催化劑反應(yīng)下脫離硫與硝，令這兩種有害物質(zhì)以及其他有害物質(zhì)可變成吸附式的硝酸與硫酸形式，能夠與活性焦炭一起排進(jìn)分離設(shè)備，SO2從煙氣第一次脫離后，通過再次加工傳進(jìn)下一層脫硫脫銷設(shè)備，此時受活性焦炭作用和該設(shè)備內(nèi)氧化劑形成化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出N2?；钚越固考夹g(shù)應(yīng)用過程產(chǎn)出的H2SO2。是一種具有活性的焦炭物質(zhì)，它可以于高溫（350℃）條件下將較高濃度的SO2釋放出來，所以活性焦炭脫硫脫硝技術(shù)相較于傳統(tǒng)的煙氣脫硫凈化技術(shù)來說，脫硫效率更高，基本能夠達(dá)到95%以上，已經(jīng)成為現(xiàn)代火電廠經(jīng)營發(fā)展中較為先進(jìn)的脫硫脫銷技術(shù)應(yīng)用措施之一。

3.4 海水煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用

火電廠應(yīng)用此技術(shù)可增強脫硫效率和效果，同時發(fā)揮出一定的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，應(yīng)用原理在于煙氣中含有的SO2通過天然海水內(nèi)具有堿度特性實現(xiàn)脫離作用。具體應(yīng)用涉及到SO2吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、水質(zhì)恢復(fù)系統(tǒng)以及海水供應(yīng)系統(tǒng)，操作較為簡單，且不涉及化學(xué)原料消耗，具有無污染、投資運行成本等應(yīng)用優(yōu)點，需要注意的是海水脫硫技術(shù)在對煙氣進(jìn)行脫硫前，需要開展相應(yīng)的除塵處理措施，此時普遍采取靜電除塵器和纖維除塵器，除塵器適宜在二氧化硫吸收塔頂端位置安裝固定，煙氣經(jīng)過除塵后傳輸?shù)蕉趸蛭账?nèi)，此過程和海水的自上而下流動相向，在循環(huán)中產(chǎn)出干凈煙氣，不過這部分煙氣需進(jìn)行再次加熱處理，才能夠最大限度避免腐蝕。而海水吸收煙氣中的SO2之后，通過自身重力向海水處理廠流淌，混合進(jìn)其他海水中，在一定空氣的適量通入作用下實現(xiàn)脫硫目的。

3.5 高能輻射技術(shù)的應(yīng)用

此技術(shù)應(yīng)用原理在于通過輻射火電廠煙氣內(nèi)所含有的有害物質(zhì)達(dá)到同時脫硫脫硝的效果，目前該技術(shù)包括電子照射技術(shù)和脈沖電暈等離子技術(shù)，其中電子照射技術(shù)比較常見。通過電子加速器在運行過程創(chuàng)造的高能等離子化合物，和火電廠煙氣內(nèi)SO2、NO2以及其他有害物質(zhì)在氧化反應(yīng)下，變成氣態(tài)化合物，這些被超強度氧化后的煙氣有害物質(zhì)能夠和外界水蒸氣出現(xiàn)反應(yīng)，產(chǎn)出物化形式的硫酸硝，再次和脫硫脫硝設(shè)備內(nèi)的氨氣形成化學(xué)反應(yīng)作用，產(chǎn)出硝酸氨與硫酸氨，此時被充分凈化后的火電廠煙氣最后便可以隨著排氣管向空氣中排放。

3.6 脫硫脫硝技術(shù)與節(jié)能環(huán)保并進(jìn)

隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的加快環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題嚴(yán)峻局面，各界人士加大了對環(huán)境保護和環(huán)境治理的重視程度，積極響應(yīng)中國共產(chǎn)黨和國家提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略號召，促進(jìn)各行各業(yè)的技術(shù)應(yīng)用和節(jié)能環(huán)保有機結(jié)合到一起[3]?；痣姀S煙氣的處理技術(shù)措施，也要順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，加大對煙氣脫硫脫銷處理技術(shù)應(yīng)用和節(jié)能環(huán)保的密切聯(lián)系，推進(jìn)一體化煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與實踐推廣，憑借其運行費用低、投入成本少、脫硫脫硝效率高、能源利用率強等優(yōu)勢，促進(jìn)能源利用向著科學(xué)化、合理化、可持續(xù)發(fā)展方向不斷邁進(jìn)。此外，在處理火電廠煙氣有害物質(zhì)時，也可以適應(yīng)融入副產(chǎn)品應(yīng)用措施，不斷提升能源利用效果和效率，進(jìn)一步在煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)實踐操作中更好的完成節(jié)能環(huán)保工作目標(biāo)，獲取事半功倍的社會效益和經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

綜上所述，煙氣脫硫脫銷技術(shù)在現(xiàn)代火電廠經(jīng)營管理與節(jié)能環(huán)保工作協(xié)同開展過程中具有重要意義，是避免火電廠煙氣排放污染大氣生態(tài)環(huán)境有效舉措，也是促進(jìn)火電廠事業(yè)和生態(tài)資源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。新時期背景下的火電廠，要加大對煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保措施的研究力度，并在實踐中積累工作經(jīng)驗，總結(jié)一體化脫硫脫銷煙氣處理技術(shù)應(yīng)用方法，不斷減少火電廠煙氣排放中的有害物質(zhì)含量，統(tǒng)一火電廠經(jīng)營管理的環(huán)境保護與經(jīng)濟效益目標(biāo)。