发电厂大气污染控制技术研究与应用

发电厂大气污染控制技术研究与应用

谭辉  

大唐鸡西第二热电有限公司 黑龙江省鸡西市  158100

摘要：发电厂作为重要的能源生产单位，在生产过程中排放大量的大气污染物，加剧了大气污染问题。本文对发电厂大气污染现状和问题进行了分析，提出了发电厂大气污染控制技术的需求。针对脱硫、脱硝、除尘和污染物排放控制等技术进行研究，包括湿式脱硫、SCR脱硝、布袋除尘和活性炭吸附等技术。这些技术的研究和应用对减少发电厂大气污染具有积极的促进作用。

关键词：发电厂；大气污染控制；应用

引言

随着工业化进程的加快，发电厂大气污染对环境和人类健康造成了严重影响。因此，研究发电厂大气污染控制技术是当务之急。

一、发电厂大气污染现状及问题

发电厂作为我国能源供应的重要来源，近年来在支撑经济社会发展的同时，也带来了大气污染问题。发电厂大气污染物的排放主要来自煤炭燃烧过程中产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。据统计，火力发电厂排放的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物分别占到全国总排放量的10%、20%和30%以上。这些污染物对大气环境造成了严重的污染，加剧了雾霾、酸雨等环境问题。发电厂排放的颗粒物中，PM10和PM2.5是最为常见的污染物，它们对人体健康和生态环境造成的危害已经得到了广泛的关注。此外，二氧化硫和氮氧化物的排放也是导致酸雨和光化学烟雾等问题的关键因素。这些污染物的排放不仅对人类健康造成威胁，还对生态环境造成了严重的破坏，影响到了生物多样性保护和生态系统的平衡。当前，我国已经对发电厂大气污染问题高度重视，采取了一系列政策措施，如实施火电行业大气污染物排放标准、推进火电企业脱硫、脱硝和除尘治理等，以期减少发电厂大气污染物的排放，改善空气质量，保护人民群众的健康。然而，由于火电行业污染历史累积量大、污染源复杂等多重因素，实现发电厂大气污染物近零排放仍面临一定的挑战。因此，未来还需要进一步加强发电厂大气污染控制技术的研究与应用，以实现发电厂清洁生产，促进我国能源结构的优化和可持续发展。

二、发电厂大气污染控制技术研究

2.1脱硫技术

2.1.1湿式脱硫技术

湿式脱硫技术是一种利用湿式洗涤剂吸收烟气中的硫化物，从而将其去除的脱硫技术。使用碱性溶液（如石灰石浆液、氢氧化钠溶液等）作为洗涤剂，与烟气中的二氧化硫反应，生成硫酸盐、亚硫酸盐等溶解物质，从而实现对二氧化硫的去除。洗涤过程一般会在湿式洗涤塔中进行，通过机械搅拌和鼓风等措施，促进烟气与洗涤剂的充分接触和反应。同时，需要定期对洗涤液进行再生处理，以保证其脱硫效果。

2.1.2干式脱硫技术

干式脱硫技术是一种通过固体吸附剂吸附烟气中的硫化物，从而将其去除的脱硫技术。其具体方法主要包括活性炭吸附、离子交换、化学吸附等。固体吸附剂如活性炭、硅胶、氧化铝等，通过表面吸附作用，将烟气中的二氧化硫、三氧化硫等吸收，从而实现对二氧化硫的去除。在干式脱硫技术中，吸附剂的再生和循环利用也是重要的环节，需要定期更换或再生吸附剂，以保证其脱硫效果。

2.2脱硝技术

2.2.1选择性催化还原技术（SCR）

选择性催化还原技术（SCR）是一种常用的脱硝技术，其基本原理是在催化剂的作用下，将还原剂（如氨气、氢气等）与烟气中的氮氧化物反应，生成无害的氮气和水蒸气。选择合适的催化剂（如金属氧化物、贵金属等），将还原剂喷入烟道中，同时控制适当的反应温度和烟气流量，使氮氧化物还原为氮气。在SCR脱硝技术中，催化剂的选择是关键，不同类型的催化剂适用于不同的烟气条件和脱硝效率要求。

2.2.2选择性非催化还原技术（SNCR）

选择性非催化还原技术（SNCR）则是另一种常用的脱硝技术，其基本原理是在高温环境下，将还原剂直接喷入烟道中，与氮氧化物发生反应。具体方法包括在烟道适当的位置设置喷嘴，将还原剂以雾化的形式喷入烟道中，同时控制适当的反应温度和反应时间，使氮氧化物还原为氮气。与SCR脱硝技术相比，SNCR脱硝技术成本较低，操作简单，但对烟道结构和材料的要求较高。

2.3除尘技术

2.3.1布袋除尘技术

布袋除尘技术是一种常用的除尘技术，适用于燃煤锅炉、电厂烟气等颗粒物排放严重的场所。其原理是利用布袋除尘器中的滤料过滤烟气中的颗粒物，将其截留在布袋表面，并通过清灰装置将颗粒物清除。在布袋除尘器中布置大量的滤袋（一般为聚酯、聚四氟乙烯等材料），烟气通过滤袋时颗粒物被拦截，洁净气体通过滤袋排放。随着烟气中颗粒物的积聚，粉尘在滤袋表面逐渐形成膜层，通过清灰系统（如振打清灰、脉冲清灰等）定期将粉尘清除，以维持除尘效率。布袋除尘技术除尘效率高、操作稳定、适用范围广等优点。然而，在布袋除尘技术应用过程中也存在一些问题，如滤料吸附不均匀、过滤阻力升高等，需要根据实际情况优化系统设计和操作管理。

2.3.2静电除尘技术

静电除尘技术是利用静电场力将烟气中的颗粒物去除的一种除尘技术。具体方法在除尘器中设置一对或多对带电极（阴极和阳极），烟气通过电场时，颗粒物因带有电荷而在电场力作用下向电极移动，并被吸附在电极表面。具体操作过程中，需要确保烟气中的颗粒物带有足够的电荷，这通常通过向烟气中喷入导电液体（如水雾）或加入导电粉末来实现。烟气中的颗粒物在电极表面积累后，可通过机械清灰或喷水清洗等方式将颗粒物从电极上移除，以恢复除尘器的除尘效率。静电除尘技术除尘效率高、能耗低、结构简单，但在实际应用中也存在一些问题，如对颗粒物大小和电荷性质的依赖性、电极腐蚀和积灰等。因此，在设计和运行静电除尘系统时，需要考虑这些因素以保证除尘效果。

2.4污染物排放控制技术

2.4.1活性炭吸附技术

活性炭吸附技术是一种常用的污染物排放控制技术，主要应用于去除烟气中的有机物、异味物质等。其原理是利用活性炭的吸附作用，将烟气中的有害物质吸附在活性炭表面，从而实现净化。在吸附装置中放置适量的活性炭，烟气通过活性炭层时，有机物、异味物质等被活性炭吸附，净化后的烟气排放。为了提高吸附效率，可以采用多种方式增强活性炭的吸附性能，如采用活性炭颗粒大小、形状和比表面积的控制，以及活性炭前处理（如酸洗、碱洗等）来调整其表面性质。此外，还可以通过优化吸附装置的设计，如提高烟气流速、增加活性炭层厚度等，提高吸附效率。

2.4.2光催化氧化技术

光催化氧化技术是一种利用光和催化剂的作用，将废气中的有机物氧化为二氧化碳、水等无机物的技术。将光照射到特殊催化剂表面，使废气中的有机物发生氧化反应，转化为无害物质。在反应过程中，光催化剂需要吸收一定量的光能，才能产生氧化能力，因此需要选择合适的催化剂和反应条件。

2.4.3生物滤池技术

生物滤池技术是一种利用土壤中生长的微生物降解有机废气的技术。将废气引入生物滤池中，通过土壤中生长的微生物的作用，将废气中的有机物降解为无害物质。生物滤池中的土壤和微生物需要定期更换或清洗，以保证降解效果。

结语

发电厂大气污染控制技术的研究和应用将有助于改善空气质量，保护环境，促进经济可持续发展。希望这一领域的研究能够不断取得新突破，为净化大气环境贡献力量。

参考文献

[1]沈婷,张志才.火电厂发电系统的能耗与污染控制[J].电气技术与经济,2021,(05):65-67.

[2]王帅.火电厂发电系统的能耗与污染控制探究[J].数字通信世界,2020,(02):269.

[3]孙雪景,王占华.火电厂锅炉脱硫脱硝控制技术设计[J].北方建筑,2019,4(06):22-25.