赵 芳，徐 琳，王 佳

（重庆市生态环境科学研究院，重庆 401147；重庆汇天环保工程有限公司，重庆 400084）

0 引言

目前，发电厂发电占全国发电总装机容量的60%，是较为主要的发电形式，煤炭则是主要能源，在燃烧过程中会产生氮氧化物、二氧化硫、烟尘等，若是不进行有效处理，将会直接排放到大气中，不利于环境保护，必须采取有效措施加以治理。因此，联系实际分析发电厂输煤系统大气污染治理工作策略是十分必要的。

1 发电厂输煤系统产生的污染物质

一般情况下，发电厂输煤系统运行产生的污染物质主要有二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、粉尘等，这些污染物质会在不同程度上危害到人体健康。首先，氮氧化物，这一有害物质不仅是会影响人们的身体健康，还会对自然环境造成较大影响，当排入大气中以后会迅速氧化成二氧化氮，经过紫外前照射以后，会与碳氢化合物发生反应形成浅蓝色毒雾，会刺激眼睛、鼻子、心肺等，同时破坏臭氧层、形成酸雨等，严重危害自然生态；其次，二氧化碳，是导致温室效应的主要诱因，且海洋、土壤对其吸收率较低，很难在短时间之内被稀释；再次，硫氧化物，对人体呼吸道有着较强的刺激作用，一旦吸入，人体呼吸道的抵抗能力会明显下降，同时诱发多种炎症，在进入大气以后会生成硫酸雾，腐蚀金属表面，对纸制品、皮革制品的影响较大，在特定条件下还会形成酸雨，有害物质将降落到地上，进入土壤，威胁到区域范围内的生态环境；最后，粉尘，在排放到大气中以后很有可能会形成降尘、飘尘，是两种最为常见的污染形式，当与空气中其他有害物质结合以后，会加剧环境污染情况，并随着人们呼吸进入人体，对呼吸道造成较大破坏，其他有毒物质甚至还会影响到人体器官等正常运转，度人体伤害较大。由此可见，对发电厂输煤系统大气污染物治理工作是十分必要的[1]。

2 发电厂输煤系统大气污染物治理工作策略

2.1 促进煤炭充分燃烧的措施

首先，火力发电厂必须转变传统的经营方式，要充分认识到保护大气环境的重要性。发电厂在采购煤时应注意选用煤的品质，从源头上降低各类碳、氮、硫、尘等污染物的排放。其次，要改进燃煤发电厂的烟囱。火力发电厂的烟囱通常比较高，以确保燃煤的供氧和供氧速率。烟囱还有一个非常重要的功能，那就是保温，如果不能达到良好的保温效果，就会造成炉子内部的低温而熄灭。一些火力发电厂的烟囱呈灰色，对吸收太阳能和隔热不利。这时可以考虑改变烟囱的色彩，采用黑色的烟囱，增强吸热和保温效果，确保室内温度。火力发电厂应充分发挥低NO 的优势，特别是中小型火力发电厂，以煤种质量差、热量高、热值高、燃烧效率低、易留下残渣等为主要特征。例如，采用了高级的高效燃烧炉，如水平浓淡燃烧炉。

2.2 优化火电厂的除尘技术

基于上述分析，发电厂输煤系统需要经过不断改良，只有这样才能在最大程度上减少污染物对大气环境的影响，加快环保工作进程。

2.2.1 氮氧化物控制技术

当前，在煤炭燃烧过程中，采用的控制方式是以还原法为主，即通过还原剂将NO、NO2进行还原剂的方式进行氧化，并将其分解为选择性催化还原法和选择性非催化法。首先采用选择性催化还原技术，将NH3添加至280～420℃的烟气中，将NH3分解为水和氮，以纯氨、尿素作为主要原料，其利用率可达85%，氨挥发量在3～5ppm，尽管取得了很好的经济效益，但总体成本高，使用压力大。其次，选择性非催化还原法，主要是指在不适用催化剂的条件下，氨、尿素等还原剂，在锅炉炉膛温度达到850～1100℃时喷入，将NOx还原为水和氮气，一般情况下其效率能够控制在30%～70%，氨逃逸率控制在5ppm 以上，不会产生新的液体污染物，具有成本低的特点，但相对而言反应温度范围通常只能在800～1250℃这一阶段内进行，对混合情况、反应空间、反应时间等都有着较高的要求[2]。此外，可以将低氮燃烧技术应用于氮氧化物控制中，尽可能减少氮氧化物的排放量。具体来说，可有4 种措施：①降低锅炉峰值温度，尽可能减少燃烧区域的煤粉数量。②降低氧浓度，控制空气系数，关闭部分二次风管。③可以将一部分空气与煤粉，从锅炉的上方投入使用，实现对燃烧中心区域助燃空气数量的有效控制，避免燃烧物在火焰区域停留太多时间，创造低温低氧燃烧环境。④在炉膛内设置再燃区，主要是利用一些为完全燃烧的物质，以及在主燃区燃烧产生的烃根，将氮氧化物还原为N2。火电厂烟气氮氧化物控制技术如图1 所示。

图1 火电厂烟气氮氧化物控制技术

2.2.2 粉尘控制技术

目前，我国的发电厂的烟尘控制，主要是以电除尘器为主，随着科技进步，除尘技术也会随之改良，并得到进一步应用。①低温省煤器，主要是利用汽机冷凝水、空预器后的热烟气进行热交换，使得汽机冷凝水可以获得额外热量，减少抽气量消耗，在节能的同时，也能降低烟体积流量，进而降低内部烟气流动速度，增加停留时间。②高频电源，工作频率最高可以达到几十千赫兹，具有较大优势，在实际应用中，高中比电阻飞灰的除尘效率会明显提升。③布袋除尘器，主要是借助纤维编制而成的袋式过滤元件，将带有灰尘的气体进行捕捉，从中筛选出固体颗粒物质，起到较好的过滤作用，最小可以捕捉1μm 的灰尘，且随着灰尘数量增加，布袋压力也会进一步增强，不会出现效率低下的情况。

2.2.3 二氧化硫控制技术

随着排放限值日益严格，传统的二氧化硫控制技术已经无法起到较好效果，为了更好地开展大气污染物治理工作，便产生了一些新技术。吸收塔扩容，单塔双循环，双塔双循环技术就是现下应用较为普遍的技术手段。其中，吸收塔扩建技术仅需在公共系统中增设1～2 个喷淋层，调整液气比，使其具备更好的除硫效果；单塔双循环技术就是在但吸收塔上分别设置一个2 级循环和2 级吸收塔浆池，实现对不同pH 的有效控制，便于氧化，总脱硫率能达到98%，有着良好效果；双塔双循环技术是基于原吸收塔，额外串联一座全新的吸收塔，对空间、场地有着较高要求，烟道也要重新进行调整，工程量较大，需谨慎应用。二氧化硫治理技术如图2 所示。

图2 二氧化硫治理技术

2.3 加强对大气的监测

大气监测的主要方法如下。①物理监测法，它具有操作简便、高效等优点，是国内大气环境监控中常用的一种。它是通过使用监控装置来探测空气中的污染。②化学监测法，收集污染样品，然后进行化学检测，以确定污染的浓度。该技术具有较高的安全性和较高的可靠性。③生物监测法，它是利用特定的微生物生存条件，对空气中的污染进行监控，根据微生物的生长情况，确定空气中的污染类型和浓度。④颗粒监控，通常情况下，对于颗粒状的空气污染都会采取这种方式，比如重金属颗粒、粉尘等。它能根据粒子的密度来判断空气中的污染物质的含量和总量。

2.4 开发新型能源代替传统煤炭资源

要想彻底消除空气的污染，就必须开发新的能源，例如，太阳能。石油、天然气、煤炭等能源都是世界上最重要的能源，虽然我们国家的煤炭储量很高，但也有耗尽的一天，因此，我们必须找到一种新的能源，取代煤炭等环境污染，开发风能、太阳能、核能、生物能源等清洁能源。

3 结语

综上所述，现下我国所面临的环境污染问题日益严峻，燃煤厂作为大气污染物产生的主要路径，需要不断进行减排，除了要严格按照国家颁布的相关标准与法规落实发电工作以外，还需不断加强发电厂输煤系统的大气污染物治理。对此方面的研究和探索，从而跟紧时代发展的步伐对火电厂的发展来说具有十分深远的意义，文章提出了通过促进煤炭充分燃烧的措施、优化火电厂的除尘技术、加强对大气的监测、开发新型能源代替传统煤炭资源等方法来解决大气污染问题，最大程度上减少污染物排放，为大气环境治理提供助力，营造更为良好的生态自然环境。