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摘要：火电厂锅炉节能减排目标的实现，是深化行业可持续性发展的关键。然而，受技术应用水平的局限，使脱硫脱硝与烟气除尘技术的应用效果难以达到燃煤量的控制目标。针对这样的情况，就必须要采用脱硫脱硝及烟气除尘技术对煤炭资源进行处理，这样才能保证火电厂企业的正常运行。
关键词：火电厂;锅炉脱硫脱硝;烟气除尘;技术
1脱硫技术的发展
脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是众所周知的，但火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔，吸收塔的型式不同，所产生的效果也会不同，通常吸收塔分为四种：一是填料塔。填料塔利用了内部固体填料，可让浆液从填料层表层流入其中，和炉膛内烟气融合，可以实现脱硫目的，但可能会形成堵塞现象;二是液柱塔。通过烟气与气、液融合，充分传质，完成脱硝，虽然在脱硫方面效率很大，但炉内无阻塞，烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。喷淋吸收塔脱硫技术的应用较为广泛，通常炉膛烟气为自上到下运动，外形为喇叭形状，或是利用特定角度可以向下喷射，对烟气进行充分吸收。虽然从结构上和造价上都优越于前两种，但是烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面，但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡，会起到很好的脱硫效果，效率高，烟气流量分配均匀，缺点是阻力较大。
2脱硝技术的发展
目前对火电厂炉内烟气脱硝技术采用三种：这一技术是把还原剂放进烟气内，利用化学反应来产生氮气与水，温度会达到350℃足有，脱硝率最高可达90%左右;SNCR烟气脱硝技术。该技术的反应器为炉膛，当炉膛温度达到850℃～1100℃，脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NOx产生SNCR化学反应，生成N2，该技术的脱硝效率不高，大约在20%～50%，同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响;SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。该脱硝技术效率在60%～80%，是前两种技术的综合，但是由于系统技术的复杂性，实际应用较少。
3除尘技术的发展
电除尘技术的发展趋势倾向于采用了旋转电极的方式，旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。当烟尘达到反电晕厚度时，就会把灰尘彻底清除，不会产生二次烟尘，这种除尘效果好，而且在排放的浓度上也会有所降低的。此外，对于粉尘排放标准较高的火电厂而言，还可增设湿式静电除尘器，由于烟气的粉尘颗粒能够吸附带电负离子，就可以通过湿式静电除尘器将积尘进行吸附。
4火电厂锅炉脱硫脱硝系统优化
4.1脱硫工艺优化
4.1.1方案選择
利用石灰石粉的投入可以对SO2排放进行控制，CaCO3会分解为CaO与CO2，CaO与SO2会反应生成CaSO3，之后会再次发生固硫反应。也就是说，石灰石反应活性、石灰石粒度、含硫量及锅炉运行参数等会对脱硫效率造成影响。考虑到湿式石灰石-石膏法在现有场地中无法完成布置，且受到资金等的限制，在本工程中主要采用炉内脱硫+燃烧优化工艺。
4.1.2机械改造
首先将一层高压力ROFA风系统喷口设置在锅炉稀相区部位，出口风速为110m/s。共有喷射口数量为12个。利用ROFA风，可保证此层面物料颗粒共同形成旋转对流。其次要改造原有锅炉机壳与叶轮，让当前风机出力增加。然后需要改造锅炉原有二次喷口与喷射角度，让二次风功能得到保持。之后要将压力监测装置加入到原有二次风喷口挡板控制模式中。接着要对锅炉石灰石入炉部位进行改变，改为炉后锅炉返料腿部位，并优化改造石灰石系统的管系。最后要改造石灰石主粉仓及其输送管路，原主粉仓容量改为400m3，把虾壳弯头改造为铸造耐磨弯，并改造石灰石粉仓的吹扫系统、流化风系统、疏通系统。
4.2脱硝工艺优化
4.2.1方案选择
该工程采用了SNCR技术进行烟气脱硝，在采用此方案时，需要做好2项工作：第一，要保证脱硝反应区域温度处于最佳范围。在850～1100℃之间，氨水脱硝可以发生最佳反应，经过测试，该工程将集成喷射装置安装在旋风分离入口处可以满足最佳温度，脱销率在71%以上。第二，烟气与氨的混合效果。为确保其混合效果，该工程将使用MobotecCPRC中国公司的炉内高温观察镜，可对还原剂流均匀程度与散布程度随时观察。
4.2.2机械改造
该方案主要装置如表1。
在表3中所有装置均为新建，在具体机械改造中，先要根据CFD模拟效果，将Rotamix喷射枪竖安装在炉膛旋风分离器2个入口烟道外侧，将压缩空气、还原剂、Rotamix风物质安装在枪上部;然后需要设置氨水溶液储存系统，储罐容积是80m3，可以让2台炉使用时间达到5d;之后要在机炉集控室安装脱硝设备控制系统。此外，还要完成氨水贮存间、脱硝控制室的布置工作。计算锅炉SNCR烟气脱硝系统物料，还原剂主要为氨水，其纯度为20%，脱硝效率约为71%，氨逃逸为10×10-6，日耗NH3为12.85t，年耗NH3为3212t。
4.3结果分析
在该火电厂脱硫脱硝系统中，经过机械改造及新增设备等多种措施，发现利用HybridROFA后，其氮氧浓度明显降低，低于300mg/Nm3，利用SNCR脱硝技术，可以处理烟气中氮氧化物，其总体脱硝效率在76%以上，脱硫脱硝效果良好。同时，也因为氨逃逸量小于10×10-6，整体系统不会对环境造成太大影响，同时NOx的减排量可以达到732t，能减少火电厂的年排污费。
5结语
要想根本上解决因煤炭燃烧所导致的环境污染问题，就必须要加强对脱硫、脱销等技术的应用力度，以促使火力发电厂够适应于社会经济发展转型的新需要。
参考文献
[1]肖诗英，夏琪.刍议电厂中烟气除尘脱硝脱硫的同步应用[J].商品与质量，2016.
[2]罗锡艺.大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究[J].科技创新与应用，2016.
[3]陈春梅.电厂中烟气除尘脱硫脱硝的同步应用[J].低碳世界，2018，（2）：129-130.
[4]陈虹，林正.刍议电厂中烟气除尘脱硝脱硫的同步应用[J].科技展望，2016，26（17）：58.
关键词：火电厂;锅炉脱硫脱硝;烟气除尘;技术
1脱硫技术的发展
脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是众所周知的，但火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔，吸收塔的型式不同，所产生的效果也会不同，通常吸收塔分为四种：一是填料塔。填料塔利用了内部固体填料，可让浆液从填料层表层流入其中，和炉膛内烟气融合，可以实现脱硫目的，但可能会形成堵塞现象;二是液柱塔。通过烟气与气、液融合，充分传质，完成脱硝，虽然在脱硫方面效率很大，但炉内无阻塞，烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。喷淋吸收塔脱硫技术的应用较为广泛，通常炉膛烟气为自上到下运动，外形为喇叭形状，或是利用特定角度可以向下喷射，对烟气进行充分吸收。虽然从结构上和造价上都优越于前两种，但是烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面，但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡，会起到很好的脱硫效果，效率高，烟气流量分配均匀，缺点是阻力较大。
2脱硝技术的发展
目前对火电厂炉内烟气脱硝技术采用三种：这一技术是把还原剂放进烟气内，利用化学反应来产生氮气与水，温度会达到350℃足有，脱硝率最高可达90%左右;SNCR烟气脱硝技术。该技术的反应器为炉膛，当炉膛温度达到850℃～1100℃，脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NOx产生SNCR化学反应，生成N2，该技术的脱硝效率不高，大约在20%～50%，同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响;SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。该脱硝技术效率在60%～80%，是前两种技术的综合，但是由于系统技术的复杂性，实际应用较少。
3除尘技术的发展
电除尘技术的发展趋势倾向于采用了旋转电极的方式，旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。当烟尘达到反电晕厚度时，就会把灰尘彻底清除，不会产生二次烟尘，这种除尘效果好，而且在排放的浓度上也会有所降低的。此外，对于粉尘排放标准较高的火电厂而言，还可增设湿式静电除尘器，由于烟气的粉尘颗粒能够吸附带电负离子，就可以通过湿式静电除尘器将积尘进行吸附。
4火电厂锅炉脱硫脱硝系统优化
4.1脱硫工艺优化
4.1.1方案選择
利用石灰石粉的投入可以对SO2排放进行控制，CaCO3会分解为CaO与CO2，CaO与SO2会反应生成CaSO3，之后会再次发生固硫反应。也就是说，石灰石反应活性、石灰石粒度、含硫量及锅炉运行参数等会对脱硫效率造成影响。考虑到湿式石灰石-石膏法在现有场地中无法完成布置，且受到资金等的限制，在本工程中主要采用炉内脱硫+燃烧优化工艺。
4.1.2机械改造
首先将一层高压力ROFA风系统喷口设置在锅炉稀相区部位，出口风速为110m/s。共有喷射口数量为12个。利用ROFA风，可保证此层面物料颗粒共同形成旋转对流。其次要改造原有锅炉机壳与叶轮，让当前风机出力增加。然后需要改造锅炉原有二次喷口与喷射角度，让二次风功能得到保持。之后要将压力监测装置加入到原有二次风喷口挡板控制模式中。接着要对锅炉石灰石入炉部位进行改变，改为炉后锅炉返料腿部位，并优化改造石灰石系统的管系。最后要改造石灰石主粉仓及其输送管路，原主粉仓容量改为400m3，把虾壳弯头改造为铸造耐磨弯，并改造石灰石粉仓的吹扫系统、流化风系统、疏通系统。
4.2脱硝工艺优化
4.2.1方案选择
该工程采用了SNCR技术进行烟气脱硝，在采用此方案时，需要做好2项工作：第一，要保证脱硝反应区域温度处于最佳范围。在850～1100℃之间，氨水脱硝可以发生最佳反应，经过测试，该工程将集成喷射装置安装在旋风分离入口处可以满足最佳温度，脱销率在71%以上。第二，烟气与氨的混合效果。为确保其混合效果，该工程将使用MobotecCPRC中国公司的炉内高温观察镜，可对还原剂流均匀程度与散布程度随时观察。
4.2.2机械改造
该方案主要装置如表1。
在表3中所有装置均为新建，在具体机械改造中，先要根据CFD模拟效果，将Rotamix喷射枪竖安装在炉膛旋风分离器2个入口烟道外侧，将压缩空气、还原剂、Rotamix风物质安装在枪上部;然后需要设置氨水溶液储存系统，储罐容积是80m3，可以让2台炉使用时间达到5d;之后要在机炉集控室安装脱硝设备控制系统。此外，还要完成氨水贮存间、脱硝控制室的布置工作。计算锅炉SNCR烟气脱硝系统物料，还原剂主要为氨水，其纯度为20%，脱硝效率约为71%，氨逃逸为10×10-6，日耗NH3为12.85t，年耗NH3为3212t。
4.3结果分析
在该火电厂脱硫脱硝系统中，经过机械改造及新增设备等多种措施，发现利用HybridROFA后，其氮氧浓度明显降低，低于300mg/Nm3，利用SNCR脱硝技术，可以处理烟气中氮氧化物，其总体脱硝效率在76%以上，脱硫脱硝效果良好。同时，也因为氨逃逸量小于10×10-6，整体系统不会对环境造成太大影响，同时NOx的减排量可以达到732t，能减少火电厂的年排污费。
5结语
要想根本上解决因煤炭燃烧所导致的环境污染问题，就必须要加强对脱硫、脱销等技术的应用力度，以促使火力发电厂够适应于社会经济发展转型的新需要。
参考文献
[1]肖诗英，夏琪.刍议电厂中烟气除尘脱硝脱硫的同步应用[J].商品与质量，2016.
[2]罗锡艺.大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究[J].科技创新与应用，2016.
[3]陈春梅.电厂中烟气除尘脱硫脱硝的同步应用[J].低碳世界，2018，（2）：129-130.
[4]陈虹，林正.刍议电厂中烟气除尘脱硝脱硫的同步应用[J].科技展望，2016，26（17）：58.