煤炭作為火電廠日常運(yùn)行的重要燃料，其在燃燒的過(guò)程中會(huì)釋放大量的含硫、含硝物質(zhì)，并且會(huì)產(chǎn)生煙塵，這些物質(zhì)如果不經(jīng)過(guò)處理就會(huì)對(duì)大氣造成一定的污染，嚴(yán)重影響到空氣質(zhì)量和人們的身體健康。所以對(duì)火電廠進(jìn)行脫硫、脫硝和除塵設(shè)計(jì)非常重要，消除煙氣中的有害物質(zhì)，讓排放的煙氣達(dá)標(biāo)是大型火電廠能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。在脫硫、脫硝和除塵設(shè)計(jì)中，要采用一定的技術(shù)方案，最大程度的降低煙氣中的有害物質(zhì)含量。就此，本文探究了大型火電廠鍋爐的脫硫脫硝及煙氣除塵方案，以期為火電廠的脫硫脫硝除塵工作起到一定的指導(dǎo)作用。
大型火電廠產(chǎn)生的硫硝及煙氣對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展,運(yùn)用現(xiàn)代科技手段對(duì)火電廠的發(fā)電技術(shù)進(jìn)行改善,對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生的硫硝及煙氣進(jìn)行凈化處理。2015年李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提出了淘汰5萬(wàn)臺(tái)燃煤小鍋爐目標(biāo)。同時(shí)還有推進(jìn)燃煤電廠脫硫改造1500萬(wàn)千瓦、脫硝改造1．3億千瓦、除塵改造1．8億千瓦的計(jì)劃。除此之外，“十二五”剩余期間還要繼續(xù)推進(jìn)脫硫脫硝工程建設(shè)，完成3億千瓦燃煤機(jī)組脫硝改造，2．5億千瓦燃煤機(jī)組拆除煙氣旁路等。從中可以看出，我國(guó)對(duì)煤的潔凈燃燒和脫硫脫硝等技術(shù)的應(yīng)用非常重視。
1大型火電廠鍋爐脫硫脫硝煙氣除塵技術(shù)的必要性
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐步提高，大型火電廠鍋爐的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，燃料在鍋爐內(nèi)燃燒不僅會(huì)產(chǎn)生熱量，還會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵。這些煙塵中包含的硫化物氮化物和飛炭等就是造成空氣污染的罪魁禍?zhǔn)祝瑢?duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來(lái)不利影響，因此，出于對(duì)空氣環(huán)境的保護(hù)和治理，燃煤的使用要求也越來(lái)越嚴(yán)格。應(yīng)通過(guò)結(jié)合化學(xué)、生物等現(xiàn)代科技手段，對(duì)火電廠中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行脫硫、脫硝、除塵等凈化處理，同時(shí)也能為我國(guó)社會(huì)資源的應(yīng)用提供新途徑。
2脫硫脫硝技術(shù)分析
脫硫脫硝，顧名思義就是將煤中的S和N元素去除掉，防止燃燒時(shí)生成二氧化硫和二氧化硝等。一般來(lái)說(shuō)分為燃燒前脫硫脫硝、燃燒中脫硫脫硝和燃燒后脫硫脫硝。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，脫硫脫硝的技術(shù)方法也越來(lái)越多。
傳統(tǒng)的石灰石—石膏濕法脫硫工藝技術(shù)，屬于煙氣脫硫的一種方法，又叫濕法脫硫。工作原理是通過(guò)二氧化硫與石灰石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其吸收生成石膏(CaSO4?2H2O)，達(dá)到二氧化硫的最大吸收率，二氧化硫轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣，經(jīng)空氣氧化后最終吸收產(chǎn)物為硫酸鈣晶體(石膏)漿液。
臭氧的氧化結(jié)合化學(xué)吸收法也是一種濕法脫硫脫硝技術(shù)。由于臭氧的高氧化性來(lái)自臭氧的自由基，在脫硫的技術(shù)中，利用臭氧的自由基把NO根氧化為高價(jià)態(tài)的氨氧化物，輸送到在洗滌塔內(nèi)，將氮氧化物與二氧化硫轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，達(dá)到脫除的目的。再結(jié)合尾部濕法洗滌裝置，可以同時(shí)對(duì)SO根和NO根進(jìn)行脫除，脫硫效率幾近100%，脫硝率可達(dá)到85%以上。常見(jiàn)的濕法脫硫還有很多，比如海水法、雙堿法、亞鈉循環(huán)法、氧化鎂法等。
干法和半干法脫硫脫硝技術(shù)在近年來(lái)也有不斷發(fā)展，除了以往備受關(guān)注的脈沖電暈同步脫硫脫硝技術(shù)、電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)之外，新出現(xiàn)了一些技術(shù)，例如:活性焦吸附法、流光放電等離子體法、電催化氧化法等。這些技術(shù)依據(jù)同樣的原理，使用不同的催化介質(zhì)，派生出眾多的新式方法，廣闊的發(fā)展前景非常廣闊。
干法脫硫脫硝中電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用并不少見(jiàn)。這項(xiàng)技術(shù)是物理與化學(xué)原理相結(jié)合的脫硫脫硝技術(shù)。工作原理是安置電子加速器，用電子束撞擊煙氣中的NO和SO，將其氧化成NO2和SO3，再與水蒸氣反應(yīng)，生成霧狀的硝酸和硫酸，然后加入氨氣，生成硝銨和硫銨，加以收集利用，最終達(dá)到脫硫脫硝的效果。
3大型火電廠鍋爐煙氣除塵方案
大型火電廠鍋爐燃燒中產(chǎn)生的污染物中包括硝酸、硫酸以及煙氣灰塵三種主要成分，現(xiàn)結(jié)合我國(guó)當(dāng)前大型火電廠鍋爐燃燒中煙氣處理技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)實(shí)際應(yīng)用的煙氣除塵處理技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
3.1靜電除塵技術(shù)
靜電除塵技術(shù)是我國(guó)應(yīng)用的主要除塵技術(shù)之一。應(yīng)用靜電除塵技術(shù)，可以對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行及時(shí)處理，且該技術(shù)的應(yīng)用不受到鍋爐運(yùn)行實(shí)際溫度的限制，可以大大提高鍋爐燃燒中產(chǎn)生灰塵的處理效率。靜電除塵技術(shù)的清除效率性較高，可以輕松的對(duì)鍋爐燃燒中產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行處理，在高強(qiáng)度作業(yè)的工況下，設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的損耗小。該技術(shù)是我國(guó)社會(huì)資源供應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展的主要技術(shù)手段之一，并促進(jìn)了資源處理技術(shù)的科學(xué)性發(fā)展。
3.2旋轉(zhuǎn)除塵技術(shù)
旋轉(zhuǎn)除塵技術(shù)是大型火電廠鍋爐排煙除塵技術(shù)的應(yīng)用形式之一，該技術(shù)利用電力資源系統(tǒng)中的電極處理技術(shù)，來(lái)達(dá)到除塵效果。實(shí)際應(yīng)用中，將除塵技術(shù)與電力資源供應(yīng)消耗連接在一起，電流輸送中產(chǎn)生動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)除塵電極的整體運(yùn)作，通過(guò)電極板對(duì)煙氣進(jìn)行處理，從而大大提高了鍋爐燃燒中電力除塵技術(shù)的作用，減少電力應(yīng)用中除塵的阻礙作用，極大提高了我國(guó)現(xiàn)代火電廠技術(shù)處理的實(shí)際作用。此外，旋轉(zhuǎn)除塵技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，可以將不同濃度的煙塵進(jìn)行系統(tǒng)性處理，既達(dá)到了提高火電廠技術(shù)處理作用的目的，又降低了鍋爐燃燒中產(chǎn)生的煙塵對(duì)環(huán)境的污染。
3.3濕度調(diào)節(jié)電力除塵技術(shù)
濕度調(diào)節(jié)電力除塵技術(shù)是與靜電除塵技術(shù)相似的一種處理技術(shù)。濕度調(diào)節(jié)電力除塵在靜電除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合濕度處理技術(shù)，應(yīng)用增加濕度的水分，對(duì)火電廠鍋爐燃燒中產(chǎn)生的煙塵進(jìn)行及時(shí)處理。該技術(shù)用增加濕度來(lái)進(jìn)行靜電調(diào)節(jié)，可以利用濕度對(duì)實(shí)際應(yīng)用資源進(jìn)行電力應(yīng)用的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，達(dá)到促進(jìn)我國(guó)大型火電廠鍋爐煙氣除塵技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮處理作用的目的，并為促進(jìn)我國(guó)火電廠的資源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展，提供新的技術(shù)手段支持。
4火電廠脫硫、脫硝與煙氣除塵的一體化設(shè)計(jì)
脫硫、脫硝和除塵是大型火電廠的必要項(xiàng)目，而這些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)不僅要考慮最終的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)性，所以將火電廠的脫硫、脫硝和除塵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)是今后發(fā)展的主要方向，也是大型火電廠能夠可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在脫硫設(shè)計(jì)中，為了能夠有效提高脫硫效率，可以將不同的吸收塔進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，充分發(fā)揮每種吸收塔的優(yōu)勢(shì)。
比如可以將液柱塔和噴淋塔結(jié)合使用，將液柱塔作為前塔，煙氣通過(guò)液柱塔時(shí)能夠去除70%左右的二氧化硫，然后再利用噴淋塔進(jìn)行二次脫硫處理，經(jīng)過(guò)兩次脫硫幾乎能夠去除全部的二氧化硫。脫硫設(shè)計(jì)還可以和除塵設(shè)計(jì)相結(jié)合，先利用干式旋轉(zhuǎn)電極除塵器進(jìn)行除塵，經(jīng)過(guò)脫硫處理后再使用濕式電極除塵，由此可以同時(shí)提高脫硫和除塵的效率。將煤炭燃燒技術(shù)進(jìn)行改革后，還可以將脫硫與脫硝進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)。大型火電廠脫硫、脫硝和除塵進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，所以應(yīng)該在這方面進(jìn)行創(chuàng)新和設(shè)計(jì)研發(fā)。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，煤炭作為火電廠運(yùn)行的重要燃料，在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的硫、硝以及煙塵等物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染，所以火電廠需要采取相應(yīng)的脫硫、脫硝和除塵措施，設(shè)計(jì)適宜的技術(shù)方式。現(xiàn)階段，根據(jù)我國(guó)大型火電廠的運(yùn)行特點(diǎn)，已經(jīng)設(shè)計(jì)研發(fā)了一系列的脫硫、脫硝和除塵技術(shù)，并且都取得了較好的控制效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在脫硫、脫硝和除塵方面的設(shè)計(jì)水平會(huì)不斷的改進(jìn)和提升，最大程度的降低煙氣中的有害物質(zhì)含量，為火電廠的長(zhǎng)久發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。
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