沈振彬 徐伟

摘 要：我国作为主要采用火力发电的能源大国，煤炭绝对是我们国家关键的能源，近一半的煤炭资源是用来发电的。大量煤炭消费对生态环境造成了严重的污染、空气质量的恶化和我国的生态环境，因此，在低碳经济条件下，如何提高电厂的煤炭污染，是我国的关键问题。本文对低碳经济中燃煤电厂脱硫脱硝技术的发展进行了分析和阐述，并希望对我国相关产业提供参考和借鉴。

关键词：低碳经济；煤电厂；脱硫脱硝除尘工艺

在工业时代，煤炭是重要的能源。我国是世界工业大国，随着经济的发展，对煤炭的需求也在不断增加，尤其是电力行业，近一半的煤炭资源在中国被用于发电，但是煤燃烧时，会有大量的二氧化氮、二氧化硫和粉尘，不仅严重危害人民的健康，对生态环境也造成了严重的污染。因此，在低碳经济下，对燃煤电厂的脱硫、脱硝和除尘的发展过程进行了分析。

一、燃煤电厂发展低碳经济，脱硫脱硝除尘工艺的必要性

（一）氮氧化物对大气的污染

1、二氧化硫对大气的污染影响

在现代火电厂的生产中，二氧化硫是由煤排放的。二氧化硫对大气的污染非常严重，如果不采取有效措施加以预防，后果将是灾难性的。

2、氮氧化物对大气的污染影响

氮氧化物的污染主要来自火力发电厂煤燃料的燃烧产物。当氮氧化物和大气烃类共存时，在紫外光下，可以产生光化学反应，化学烟雾形成，它是有毒的二次污染物，可引起肺损伤，如肺水肿[1]。

（二）粉尘对大气环境的危害

火电厂生产过程中产生的粉尘会对人的呼吸道、眼睛等造成严重危害。例如，灰尘中大量的焦油，含有强致癌物，可引起支气管炎、肺气肿，当它重时可能引起癌症。

二、燃煤电厂除尘工艺

（一）高性能除尘器

通过不同的离心惯性力，高性能滤波器可以消除尘埃颗粒在高温，除尘效率高，运行成本相对较低，但效果不明显，但是对于一些大型粒子作为一个结果，它只能用作普通的除尘设备。目前我国一些小型燃煤电厂主要采用高性能除尘除尘工作，其效率较高，能有效解决过量碳的问题，并能实现煤灰回收的集中。

（二）高性能过滤器形式

首先，颗粒过滤器具有很强的除尘效果，可以去除约10lm的粉尘颗粒，但可以在高温环境下使用，从而导致床层堵塞。

其次，金属网过滤器主要由金属纤维组成，由于其高温性能不佳，不适合高温除尘。

第三，陶瓷滤波器，根据结构分类，其主要分为蜂窝类型、交叉流动，蜡烛的形状和纤维胶带，按材料分类也可以分为弹性和刚性陶瓷陶瓷、蜂窝，交叉流动，和属于刚性陶瓷蜡烛的形状，具有较强的除尘效果，材料具有良好的耐高温性能，能在高温下工作除尘，陶瓷纤维带属于灵活，可以改变形状，除尘效果也很好，材料具有较强的抗酸碱性和耐高温性能[2]。

（三）静电除尘器

静电除塵可以捕获约6 um的尘粒，但由于其热膨胀、材料稳定性和取芯稳定性，在我国燃煤电厂中并没有广泛应用。

为了提高其除尘效果的质量，日本已经研制出了双电除尘器，高压间距，同时美国也相继研制出带屏蔽网、三电极和蒸汽动力。静电除尘器在实际应用中取得了良好的效果。

三、燃煤电厂脱硫工艺

烟气脱硫脱硝技术目前主要研究和工业示范阶段，但由于其在系统可以实现同时脱硫脱硝，尤其是氮氧化物标准的严格控制，与此同时脱硫脱硝技术是目前各国越来越多的关注。烟气脱硫脱硝技术主要有三种，第一种是烟气脱硫和烟气脱硝的组合工艺。第二种是同时使用吸附剂去除SOX和NOX；第三种方法是改进现有的烟气脱硫系统（例如脱硫液中添加脱氮剂等），增加脱硝功能。

燃煤电厂烟气中SOX和NOX的浓度不高，但非常大。如果两套设备用于脱硫脱氮，不仅面积大，而且投资、管理和运营成本高。近年来，世界各国特别是工业化国家都开展了同时脱硫脱氮技术的研究与开发，并进行了一定的工业应用。根据国家电力科学研究院，目前有60多个新同时脱硫脱硝技术，在袜/氮氧化物去除技术，使用组合的烟气脱硫和烟气脱氮技术，利用吸附剂去除袜和氮氧化物技术同时，均可实现较高的去除效率。

（一）选煤技术

煤的选择可以有效地减少煤燃烧中的灰分和硫含量，并根据煤的质量对煤进行分类，从而实现煤炭的分配。洗煤可有效提高煤燃烧的可靠性和热效率。目前，煤炭制备技术主要包括微生物法、化学法和物理法，而物理方法是最广泛应用的技术，可以有效地脱硫。

（二）循环锅炉技术

循环式锅炉可以有效地实现煤燃烧的脱硫，合理控制二氧化硫的排放。与此同时，由于煤燃烧温度低，可以控制二氧化氮的排放。目前，循环锅炉技术已在许多发达国家得到应用，并取得了良好的效果，成为煤炭脱硫的关键手段。在低碳经济条件下，我国还在发展和发展流化床，进一步提高脱硫效率，提高电厂发电效率[3]。

（三）烟气脱硫技术

烟气脱硫是当前世界最为常用的脱硫方式，其主要技术手段如下 ：

首先，石灰脱硫技术，其脱硫系统主要包括氧化系统、脱硫石膏系统浆料系统、吸收系统、烟气系统，是我目前国最成熟、最常用的技术。

其次，烟气脱硫技术及其工艺原理和石灰脱硫工艺原理相似，但经过一定程度的优化和简化后，同时保留了大量的石灰脱硫技术，可以有效地节约电厂的投资成本。

第三，海水脱硫技术，由于丰富的自然水可溶性盐，其内容主要包括碳酸盐、硫酸盐、氯化镁、氯化钠，水呈现很强的碱性，具有较强的二氧化硫吸收能力、烟气冷却的过程中，与水接触，然后达到去除二氧化硫的目的；海水沉积后，水质恢复，可以返回大海，所需的技术设备简单、烟气温度、接触池、吸收塔、冷却塔，不需要化学物质，也不产生废液，具有成本低、稳定运行和简单的设备等。

第四，磷酸铵盐脱硫技术，主要以天然氨和磷矿为原料，在脱硫过程中使用回收的磷酸铵复合肥料原料，工艺简单，具有一定的经济附加值。

第五，喷淋脱硫技术，在欧洲和美国生产，在现代更广泛地应用于石灰浆的吸收剂和二氧化硫的反应，干燥时，二氧化硫作为水分和蒸发，以及颗粒混合物，脱硫效率高。

四、燃煤电厂脱硝工艺

（一）煤炭燃烧中脱硝的主要工艺

在煤燃烧过程中，通过选择燃烧方式和控制燃烧条件来实现反硝化。

首先，通过降低燃烧温度和空气比，通过降低燃烧温度和空气比，同时实现脱硝的预期效果，降低温度，减少预热，有效控制氮氧化物的的形成。

第二，选择燃烧方式，改变空气和燃料的混合模式，氧气浓度和燃烧温度的降低和控制，有效控制氮氧化物的形成，通过二次燃烧法，有效控制燃烧温度，从而减少一氧化氮的生成。

（二）燃烧烟气脱硝脱硫工艺

近年来，注重生态环境保护在中国的上升，脱硝脱硫技术是当前我国工业研究的一个重要课题，但由于其难以推广和成本高，很多技术在实验阶段，目前主要使用的几个流程如下：

首先，活性炭吸附法，因为活性炭是一种强吸附材料，能有效地吸收烟气中的二氧化硫，并去除氮氧化物。

第二，电子束法，电子束主要安装在袋式除尘器与喷雾干燥机之间，对电子束辐照烟气，对二氧化硫和氮氧化物的吸收，达到脱硫脱硝的预期效果。

结语

简而言之，燃煤电厂的生产在生产大量的废气和尘埃，如果企业不进行有效处理气体和尘埃，低的污染不仅会导致生态环境，同时也带来了严重的危害人们的身体健康，因此，在低碳经济下，对燃煤电厂的脱硫和除尘技术的发展进行了阐述。

参考文献：

[1].李洋，陈敏东，薛志钢，支国瑞，马京华，刘妍，高炜. 燃煤电厂协同脱汞研究进展及强化措施 [J].化工进展，2014，08：2187～2191.

[2].段建田.小型燃煤锅炉和热风炉烟气脱硫脱硝及除尘技术应用——以山西省阳煤集团新景矿芦湖南热风房改造设计为例 [J].环境与可持续发展，2016，06：135～137.

[3].邓莲，章生卫，庄永强，卓奋，罗新华.广州燃煤电厂超低排放运行管理措施探讨 [J]. 广州环境科学，2016，01：6～10.