一文看懂燃煤發(fā)電廠煙氣污染物控制與脫除技術(shù)

　　1、燃煤電廠煙氣污染物防治的必要性

　　電力行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國電力需求不斷增長，在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)將電源結(jié)構(gòu)方面繼續(xù)維持燃煤機(jī)組的基本格局。燃煤電廠在源源不斷輸送出清潔能源的同時，燃煤產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、氮氧化物、重金屬汞等氣污染物也將持續(xù)增長，潛在的環(huán)境問題不斷顯現(xiàn)，增加了酸雨的污染程度，加重了水體富營養(yǎng)化的影響，直接危害人類生存環(huán)境，這對我國大氣環(huán)境保護(hù)，尤其是對防治酸雨污染提出了嚴(yán)峻考驗。因此，燃煤電廠必須配套完善除塵、脫硫、脫硝等環(huán)保設(shè)施，從產(chǎn)生源頭對煙塵、二氧化硫、氮氧化物及重金屬汞等污染物進(jìn)行有效控制。

　　2、燃煤電廠煙氣污染物的防治技術(shù)

　　《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)于2012年1月1日正式實施，該標(biāo)準(zhǔn)對煙塵、SO2和NOx污染物排放標(biāo)準(zhǔn)全面嚴(yán)格控制，將煙塵、SO2和NOx三種污染物的排放限值分別從50～200mg/m3、400～1200mg/m3、450～1100mg/m3降至30mg/m3、100～200mg/m3、100～200mg/m3。同時，首次添加了火電廠大氣汞污染物排放限值(0.03mg/m3)控制?，F(xiàn)就燃煤電廠煙氣污染物防治特別是重金屬汞的脫除方法進(jìn)行淺析和探討。

　　2.1 煙塵的治理

　　燃煤電廠的除塵技術(shù)主要有二種，即電除塵器和袋式除塵器。目前，電除塵仍是我國電力主流除塵工藝。煙氣中灰塵塵粒通過高壓靜電場時，與電極間的正負(fù)離子和電子發(fā)生碰撞而荷電(或在離子擴(kuò)散運動中荷電)，帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運動并積附在異性電極上，通過振打等方式使電極上的灰塵落入收集灰斗中，使通過電除塵器的煙氣得到凈化，達(dá)到保護(hù)大氣，保護(hù)環(huán)境的目的。

　　當(dāng)前大多數(shù)燃煤電廠煤種復(fù)雜、混燒劣質(zhì)煤情況突出，煙塵工況條件較為惡劣，而電除塵器對煙塵特性較為敏感，燃煤變化等原因均會降低除塵效率。針對電除塵器應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，國內(nèi)電除塵相關(guān)廠家或單位開始對常規(guī)電除塵器進(jìn)行技術(shù)改造，其中，最具代表性的是高頻電源技術(shù)，通過采用新型大功率高頻高壓電源技術(shù)，可大幅度提高除塵效率。

　　燃煤電廠經(jīng)高效除塵器后排放的煙塵基本為空氣動力學(xué)直徑小于10微米的飄塵，且大部分屬于PM2.5，而袋式除塵技術(shù)的最大優(yōu)點就是除塵效率高，電除塵器和布袋除塵器對細(xì)顆粒捕集效率都能達(dá)到95%以上。因此，隨著我國環(huán)保要求的提高和排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷趨嚴(yán)，煙塵治理逐步向袋式除塵、電袋除塵技術(shù)發(fā)展，特別在近幾年電袋除塵器開始大規(guī)模應(yīng)用于燃煤電廠。

　　2.2 二氧化硫的治理

　　煙氣脫硫是目前世界上應(yīng)用最廣、最有效、可適用于各種機(jī)組和燃煤狀況的SO2控制技術(shù)。濕法脫硫吸收塔集除塵、脫硫、氧化等多項功能于一體，采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，用濕式球磨機(jī)將不大于20mm的石灰石塊磨制成吸收漿液。由于吸收漿液的循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。

　　在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏(二水硫酸鈣)。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去煙氣夾帶的細(xì)小液滴，凈煙氣經(jīng)煙倒排入煙囪。脫硫石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。

　　2.3 氮氧化物的治理

　　選擇性催化還原(SCR)法脫硝工藝是應(yīng)用最多且脫硝效率最高、最為成熟的脫硝技術(shù)。SCR法是一種燃燒后NOx控制工藝，在催化劑的作用下，NH3(氣)同NOx發(fā)生反應(yīng)，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化成H2O和N2等過程，脫硝效率不小于90%。選擇性催化還原法(SCR)脫硝應(yīng)用范圍廣，脫硝率高，氨逃逸過低，對下游設(shè)備影響小。但投資較高、采用催化劑，反應(yīng)溫度在較低范圍(280～420℃)。