李沿英

（山西雙良再生能源產業(yè)集團有限公司，山西 太原 030032）

電能資源是一種清潔型的能源，在城市建設、國家基礎建設中發(fā)揮了重要的作用，屬于二次能源，來源于火力發(fā)電、太陽能發(fā)電、風能發(fā)電。在火力發(fā)電中會產生大量的污染物，其他的發(fā)電方式相對具有一定的清潔性的優(yōu)勢，在火力發(fā)電中，燃煤火力發(fā)電廠要著重對大氣污染問題進行防范和治理，明確大氣污染物的類型，結合當前的現(xiàn)狀提高技術應用水平，防治污染問題的進一步加重。

1 燃煤火力發(fā)電廠大氣污染問題

在燃煤火力發(fā)電廠的生產和運行活動中，會產生水污染物、固體廢物和對大氣環(huán)境造成破壞的污染物，其中大氣污染物指的是煙塵、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等物質。我國針對大氣污染物的排放出臺了減排指標的有關政策，其中二氧化硫作為指令性減排指標，最主要的來源就是燃煤火力發(fā)電廠，我國二氧化硫排放量一半以上都是出自燃煤火力發(fā)電廠的生產活動，增加了酸雨和大氣污染的風險。國家要求工業(yè)生產中要逐年降低二氧化碳的排放量，在2017 年采取了一系列的政策措施對煤電，降低煤電產能，以改善環(huán)境壓力，產能總值降低5 000 萬W。在大氣污染問題的防治中，結合燃煤火力發(fā)電廠運行過程中形成的廢棄物風險及危害要進行防治，保護大氣環(huán)境，保證空氣質量和生態(tài)安全，固體廢棄物、粉煤灰等對人體的健康和大氣環(huán)境均會造成傷害。

特別是粉煤灰和氧化氮、二氧化硫等有害氣體相結合，對大氣環(huán)境造成了直接的破壞，粉煤灰中10 μm以下的飄塵，對人體的健康造成了嚴重威脅，增加了人們的患病風險[1]。在大氣污染物的治理和防治中，針對大氣污染物的治理，燃煤火力發(fā)電廠近些年來響應國家的號召，在一定程度上抑制了粉塵排放，采取了一系列的技術措施，配備了完善的處理設備，以達到除塵目的，除塵效率較高。控制粉塵排放，對二氧化硫的排放進行防控，配備煙氣脫硫設備，但是二氧化硫的排放控制效果不理想，濃度值遠超國家的規(guī)定標準[2]。燃煤火力發(fā)電廠未來還需要進一步加強對“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”戰(zhàn)略決策的響應，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，治理大氣污染問題。作為大氣污染物重點排放單位，燃煤火力發(fā)電廠必須要堅決執(zhí)行大氣污染治理的有效措施，貫徹節(jié)能減排的計劃，對污染物排放加強防治，降低燃煤火力發(fā)電廠運行過程中造成的大氣污染問題風險，燃煤火力發(fā)電廠廢棄物處理流程，如圖1所示[3]。

圖1 燃煤火力發(fā)電廠廢棄物處理流程

2 燃煤火力發(fā)電廠大氣污染治理技術要點

2.1 除塵技術

目前在我國的燃煤火力發(fā)電廠中利用除塵技術，主要是以濕式靜電除塵器、袋式除塵器、移動電極式靜電除塵器為主，具體的應用過程中，使用濕式靜電除塵器設備，需要在燃煤脫硫設備和煙囪之間的位置進行合理安裝，對濕法煙氣脫硫技術應用下形成的濕煙氣加強處理。借助擴散核電的功能，對濕煙器中存在的細小顆粒物進行收集，部分污染物會在大氣中轉化成PM2.5污染物，例如氮氧化合物、二氧化硫等此類物質，也可以借助濕式靜電除塵器的功能，將其集中起來進行處理，例如有毒重金屬Hg、氯化氫、氟化氫、三氧化硫等。使用移動電極式靜電除塵器，其運行原理是利用電動機的驅動作用，對上下兩根軸進行驅動，末級電場中的陽極板和上下平行兩根軸之間形成了機械移動的結構功能，從而會使末節(jié)電場中的陽極板進入到線性運動的狀態(tài)下。

鋼制滾刷安裝在陽極板底部兩側位置，對陽極板粉塵進行連續(xù)清除，保持陽極板的清潔程度，對末級電場中出現(xiàn)的揚塵問題進行了防治，該設備的除塵效率較高，具有良好的性價比，運用到除塵中，是具有明顯優(yōu)勢的一項技術手段。袋式除塵器指的就是過濾式除塵器，利用布袋對煙塵中的固體顆粒物進行采集，集中處理固體顆粒物，該設備的工作原理是利用過濾布纖維的功能，對顆粒物進行處理。因為顆粒物在經過過濾布纖維的過程中會產生碰撞，在慣性的作用力下，顆粒物被過濾布纖維所攔截，過濾布的材料密度、透氣性、耐腐蝕性，對除塵器的性能具有決定性的作用，要選擇具有良好耐熱性、耐腐蝕性的袋式除塵器，用于燃煤火力發(fā)電廠的除塵管理[4]。

2.2 氮氧化物防治技術

在燃煤火力發(fā)電廠的運行過程中，防治氮氧化物造成的大氣污染問題，可以采取還原法，也被稱為干法處理技術，利用選擇性非催化還原的方式，不使用催化劑，將還原劑噴入鍋爐爐膛，上部煙溫850 ℃～1 100 ℃的區(qū)域，使氮氧化物還原成氮氣和水。利用選擇性非催化還原法工藝技術，脫硝效率達到30%～70%，在循環(huán)硫化床鍋的脫硝處理中，效率可達50%～70%，不會形成液體污染物，固體污染物、二次污染的風險較小，投資成本和運行成本低。使用低溫省煤器，可以進行冷凝水和熱煙氣之間的熱交換，利用氣機冷凝水與熱煙氣之間產生的交換作用，將額外的熱量供給到氣機冷凝水中，對氣機冷凝水回路系統(tǒng)低壓加熱器的抽氣量進行了有效的防控，降低了整體的抽氣量值。

隨著排煙溫度的降低，電除塵器中進入的煙氣量減少，粉塵降低，低于電阻提高了除塵效率，從而達到了對余熱的循環(huán)利用，降低了粉塵風險。利用低氮燃燒技術對燃燒過程中的氮氧化合物生成總量進行控制，可以通過對鍋爐燃燒時溫度峰值進行調整的方法，調控燃燒區(qū)域的粉煤量，使燃燒過程中形成的氧氣含量有所降低。將一部分二次風管堵塞，從鍋爐上部位置注入氧氣和部分煤粉，提高鍋爐的燃燒效率，從而對鍋爐燃燒中心氧氣含量進行控制，降低燃煤停留于鍋爐高溫區(qū)域的時間，避免出現(xiàn)高濃度氧氣和高溫情況同時存在的問題。設立專門的二次燃燒區(qū)域，在鍋爐中利用阻燃區(qū)域燃燒生成的物質，對氮氧化合物進行處理，還原成氮氣，在阻燃區(qū)域當中，經過燃燒生成的氫氣和一氧化碳還原成氮氣[5]。

2.3 燃煤脫硫技術

目前在燃煤脫硫技術的實踐研究中，適用于燃煤火力發(fā)電廠的技術主要指的是燃燒前燃燒室和燃燒后的脫硫技術，利用物理方式、化學方式和生物處理方法凈化原料煤。在具體的實踐中使用循環(huán)硫化床爐內脫硫技術，指的是在硫化床鍋爐內加入碳酸鈣，受熱時碳酸鈣會出現(xiàn)分解和二氧化硫之間形成了一定的化學反應，實現(xiàn)脫硫目標，重新將脫硫產物飛灰和氧化鈣返回到燃燒室內進行利用。反應過程中，鈣和硫的比例達到2∶3 時，脫硫效率較高，超過90%，在循環(huán)回合吸收劑中含有氫氧化鈣顆粒，該顆粒與煙氣中存在的二氧化硫之間形成了混合反應，對此類的酸性物質進行了處理后，生成有害物質隨煙氣被布袋除塵器所吸收，實現(xiàn)爐內脫硫的目標。

該技術應用的效率高，具有較強的無污染性和清潔性的優(yōu)勢，不僅能夠節(jié)約電能資源的消耗，降低運行成本，而且有效的防范了二次污染的問題。使用濕法煙氣脫硫技術指的就是實施揮發(fā)法燃煤脫硫的方式，在燃煤燃燒之后，借助石灰石漿液和二氧化硫之間所形成的化學反應，生成碳酸鈣，將氧氣注入到漿液中，產生再次反應，最后得到石膏。鈣分子和硫分子之間的物質的量的比例達到1∶1 式，脫硫效率高達95%，而且還能夠生產石膏純度水平較高，目前在世界范圍內，濕法煙氣脫硫技術的應用具有較強的先進性，是一種成熟的技術方式，被廣泛的運用到了大氣污染的防治中。燃煤火力發(fā)電廠利用該方式進行燃煤脫硫的技術處理，可以有效的改進在生產活動中所形成的污染現(xiàn)象、污染風險，防治大氣污染問題的進一步蔓延，有效的控制了燃煤火力發(fā)電廠在運行過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境污染、生態(tài)破壞風險，空氣污染現(xiàn)狀，如圖2 所示[6]。

圖2 空氣污染現(xiàn)狀

3 結論

當前我國的發(fā)展中以保護環(huán)境作為基本的國策，向著可持續(xù)發(fā)展的方向進行產業(yè)轉型、產業(yè)創(chuàng)新，各行各業(yè)都要以節(jié)能減排降耗為目的。燃煤火力發(fā)電廠作為高污染的行業(yè)，需要在污染物的排放中，響應國家的政策號召，加強對大氣污染問題的防治，利用多種有效的技術，對生產和運行過程中形成的風險進行有效的治理。