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摘要：热电厂电力生产过程中产生的燃煤锅炉烟气含有各种有毒成分，直接排放可能对大气造成严重损害。因此，更多的使用脱硫、脱硝综合治理技术来处理热电厂的锅炉烟气。因为脱硫、脱硝综合治理技术的投资小、成本低，占地面积小，工艺相对简单的优点，可以高效的处理掉锅炉烟气中的SO2，NOx等有害气体，并将其转化为其他有用的化工原料，本文重点介绍脱硫脱硝技术在热电厂烟气处理中的应用。
关键词：脱硫；脱硝；热电厂；烟气处理
1.热电厂烟气的特点和危害
锅炉燃烧过程中产生的锅炉烟气中由许多污染物：CO2，SO2，CO，NOx，未燃烧的煤灰粉尘以及部分氯化物氟化物等，锅炉产生大量烟气，排气温度高，但污染物浓度较低。
即使热电厂所用的锅炉的设备条件和煤炭质量决定着排放烟气的量，但是因其自身的排放量就很大，其排放的烟气含量比其他用到锅炉的厂家要大很多。热电厂的锅炉内的温度可超过1200℃，在这么高的温度下只有无机物可以存在，所以其主要污染物中有机物含量很少，大部分是无机物，其浓度明显低于化工厂烟气和有色金属冶炼。由于污染物浓度低，在处理废气的过程中，不可避免的造成成本大，难度高，回收再利用的成本比效益低，所以对一些用煤硫含量高的热电厂来说，对环境的影响应根据其社会，经济和环境效益综合分析，依照本地的实际情况，选用不同的合理的处理方式。热电厂的锅炉废气中含有一定量的水分，同时还存在着余热，在大量烟气存在的情况下，烟气温度一般高于周围空气，锅炉产生的烟气通常是通过较高的烟囱排出，这就造成锅炉烟气排放高，同时随空气流动，扩散范围非常广阔，可随风飘散成百上千公里。其中，二氧化硫和氮氧化物会在空气中进一步反应，这个过程比较慢，所以这两种污染物的扩散范围更广，传输距离更长。
燃煤电厂烟气中含有大量污染物，传输距离长，对环境影响较大。其中的氮氧化物和二氧化硫会造成光化学烟雾以及酸雨，酸雨会对一些金属建筑造成腐蚀，还会造成农作物减产，同时影响人们正常生活；另外，一些氮氧化物可以经呼吸道侵入人体，对人体造成损害，还有一些氮氧化物是神经毒素，破坏人类的神经中枢。除了众所周知的对人类健康的危害以及建筑和金属材料的腐蚀外，二氧化硫对农业和林业生产也有很大的影响。可见燃煤电厂烟尘不仅影响人体健康，而且给工农业生产带来巨大的经济损失。
2.控制燃煤电厂烟气的方法
①需要纠正燃煤电厂的思想认识，让所有燃煤电厂的职工都能意识到烟气的危害，然后积极采取有效措施控制烟气，最终实现保护生态环境，提高人民生活環境质量的根本目标。燃煤电厂应以长远的眼光，发展的眼光和全面的眼光，解决现阶段烟尘污染存在的问题。此外，还要控制新的污染源，治理污染。②引进和推广除尘设备，采用先进的现代化仪器，减少烟尘中的有害物质，大力引进国外先进设备，提高除尘设备的效率。③在这个阶段改进技术，为了控制燃煤电厂的烟气污染，有必要从污染源开始，燃煤电厂要充分整合自身条件，在后期改进现有生产技术，利用技术促进技术发展，实现高能耗水平，能源的利用和清洁利用共同发展。
3.电厂烟气脱硫脱硝技术
3.1烟气脱硫技术
（1）石灰石—石膏湿法脱硫技术
该脱硫工艺主要使用碳酸钙（CaCO3）或氢氧化钙（Ca（OH）2）浆料进行脱硫，并能有效去除烟气中的二氧化硫（SO2）。采用石灰石—石膏湿法脱硫不仅效率高，而且稳定性好，成本较低。因此，这种方法在所有脱硫技术中也得到最广泛的应用。在该方法中，烟气与喷雾塔中的碱性吸收液反应，并且烟气中的二氧化硫（SO2）溶解在水中，并且与碳酸钙（CaCO3）或氢氧化钙Ca（OH）2在浆液中发生中和并形成亚硫酸钙。经过一系列强制氧化反应后，它成为脱硫石膏的副产品。目前，石灰石—石膏湿法脱硫技术的脱硫效率可达95%-99%。
（2）氨脱硫技术
氨脱硫技术是一种湿法脱硫技术。该技术主要采用氨作为吸收剂，使氨水与烟气中的二氧化硫反应，达到脱硫效果。该技术的最大优点是其脱硫效率高。据计算，该方法的脱硫率可高达95%-99%。同时，这种脱硫技术能耗低，脱硫反应速度也很快，吸收剂的利用率较高，脱硫副产物可用作农业肥料。
（3）柠檬酸钠法
SO2被水溶液吸收，吸收量取决于水溶液的pH值，pH值越大，吸收越强。然而，SO2在溶解后将形成亚硫酸根离子（HSO3-），从而降低了溶液的pH值，这对SO2非常有利。但使用柠檬酸钠溶液作为吸收剂，因为该溶液是柠檬酸钠和柠檬酸的缓冲溶液，可抑制pH值的降低和吸收更多的SO2。
（4）双碱法
在改进这两种脱硫技术的基础上，利用钠碱吸收SO2，石灰处理和再生洗液，发展碱法和石灰法避免不足的优点。双碱的过程分为吸收，再生和固体分离三个阶段。常用的生物碱是NaOH和Na2CO3。双碱法的优点是不会在吸收塔内形成固体，避免了塔的堵塞和磨损，提高了可靠性，降低了运行成本，增加了脱硫效率的缺点，并增加投资。
3.2烟气脱硝技术
（1）低氮燃烧技术
低氮燃烧技术的主要目的是通过改变相关的燃烧条件来减少氮氧化物排放。低氮燃烧技术主要分为以下五类：空气分级燃烧技术，低NOx燃烧器技术，烟气再循环技术，燃料分级燃烧技术，循环流化床锅炉燃烧技术。上述几种低氮燃烧技术，通过改变燃料的燃烧条件和途径实现烟气脱硝，改变空气混合方式，降低使用时的空气比例，达到控制燃烧温度，抑制氮氧化物生成的效果。
（2）选择性催化还原脱硝技术（SCR）
选择性催化还原脱硝技术以SCR脱硝技术为代表。该方法的原理是使用催化剂，通过降低催化反应活化能，使锅炉烟气中的氮氧化合物生成氮气和水。相关计算表明，SCR脱硝技术的脱氮率可达90%以上。因此，这种脱硝方法在我国火电行业得到广泛应用。SCR脱硝技术的缺点是占地面积大，成本高、维护费用高，所使用的催化剂经常需要更换。
（3）非选择性催化还原技术（SNCR）
选择性非催化还原法是不使用催化剂而在850-1100℃的温度范围内还原NOx的方法。最常用的药物是氨和尿素。一般来说，大型燃煤机组的SNCR脱硝效率可达25%-40%，小型机组的SNCR脱硝效率可达80%。由于该方法受锅炉结构尺寸的影响较大，因此主要作为低氮燃烧技术的补充处理方法。施工成本低，布局简单，占地面积小，它适用于旧工厂的改造，新工厂可以按照锅炉设计使用。
（4）电子束反硝化（EBA）
EBA目前是国际上最先进的烟气处理技术之一。其原理是利用高能电子加速器产生的电子束（500-800千伏）处理烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵。自20世纪80年代以来，该技术已在日本，美国，德国，波兰和其他试点和工业示范项目中建立。中国首个EBA脱硫脱硝示范工程于1997年8月投入运行，实际脱硫脱硝效率分别为86.8%和17.6%，回收副产品硫酸铵和硝酸铵。
4.结束语
燃煤发电厂燃煤发电产生的大量有毒烟雾造成了严重的环境污染，影响了中国经济的可持续发展。目前，燃煤电厂响应绿色发展的呼吁，努力探索出切实有效地举措，能够真正意义上改善热电厂周边环境，积极支持新能源开发，具体而言，应大力改善脱硫，脱硝除尘技术的应用，使锅炉烟气中有害物质含量降低。另外，政府部门及社会相关部门应当提供大力的资金协助，使热电厂有资金去进行技术创新、设备更新，缓解当前脱硫、脱硝的严峻形势，促进可持续发展，同时确保电力供应。
参考文献：
[1]林海波，施大钟，裴育峰，等. 锅炉烟气脱硫脱硝除汞以及资源化利用的综合治理方法：，CN104258711A[P]. 2015.
[2]张忱，于学涛. 火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究[J]. 环球市场，2016（24）：68-68.
[3]姚柳. 浅谈电厂烟气治理中脱硫脱硝技术应用[J]. 中国化工贸易，2017，9（18）.
[4]杨海霞. 浅析火力发电厂锅炉烟气综合治理技术[J]. 科技经济导刊，2016（13）：105-106.
关键词：脱硫；脱硝；热电厂；烟气处理
1.热电厂烟气的特点和危害
锅炉燃烧过程中产生的锅炉烟气中由许多污染物：CO2，SO2，CO，NOx，未燃烧的煤灰粉尘以及部分氯化物氟化物等，锅炉产生大量烟气，排气温度高，但污染物浓度较低。
即使热电厂所用的锅炉的设备条件和煤炭质量决定着排放烟气的量，但是因其自身的排放量就很大，其排放的烟气含量比其他用到锅炉的厂家要大很多。热电厂的锅炉内的温度可超过1200℃，在这么高的温度下只有无机物可以存在，所以其主要污染物中有机物含量很少，大部分是无机物，其浓度明显低于化工厂烟气和有色金属冶炼。由于污染物浓度低，在处理废气的过程中，不可避免的造成成本大，难度高，回收再利用的成本比效益低，所以对一些用煤硫含量高的热电厂来说，对环境的影响应根据其社会，经济和环境效益综合分析，依照本地的实际情况，选用不同的合理的处理方式。热电厂的锅炉废气中含有一定量的水分，同时还存在着余热，在大量烟气存在的情况下，烟气温度一般高于周围空气，锅炉产生的烟气通常是通过较高的烟囱排出，这就造成锅炉烟气排放高，同时随空气流动，扩散范围非常广阔，可随风飘散成百上千公里。其中，二氧化硫和氮氧化物会在空气中进一步反应，这个过程比较慢，所以这两种污染物的扩散范围更广，传输距离更长。
燃煤电厂烟气中含有大量污染物，传输距离长，对环境影响较大。其中的氮氧化物和二氧化硫会造成光化学烟雾以及酸雨，酸雨会对一些金属建筑造成腐蚀，还会造成农作物减产，同时影响人们正常生活；另外，一些氮氧化物可以经呼吸道侵入人体，对人体造成损害，还有一些氮氧化物是神经毒素，破坏人类的神经中枢。除了众所周知的对人类健康的危害以及建筑和金属材料的腐蚀外，二氧化硫对农业和林业生产也有很大的影响。可见燃煤电厂烟尘不仅影响人体健康，而且给工农业生产带来巨大的经济损失。
2.控制燃煤电厂烟气的方法
①需要纠正燃煤电厂的思想认识，让所有燃煤电厂的职工都能意识到烟气的危害，然后积极采取有效措施控制烟气，最终实现保护生态环境，提高人民生活環境质量的根本目标。燃煤电厂应以长远的眼光，发展的眼光和全面的眼光，解决现阶段烟尘污染存在的问题。此外，还要控制新的污染源，治理污染。②引进和推广除尘设备，采用先进的现代化仪器，减少烟尘中的有害物质，大力引进国外先进设备，提高除尘设备的效率。③在这个阶段改进技术，为了控制燃煤电厂的烟气污染，有必要从污染源开始，燃煤电厂要充分整合自身条件，在后期改进现有生产技术，利用技术促进技术发展，实现高能耗水平，能源的利用和清洁利用共同发展。
3.电厂烟气脱硫脱硝技术
3.1烟气脱硫技术
（1）石灰石—石膏湿法脱硫技术
该脱硫工艺主要使用碳酸钙（CaCO3）或氢氧化钙（Ca（OH）2）浆料进行脱硫，并能有效去除烟气中的二氧化硫（SO2）。采用石灰石—石膏湿法脱硫不仅效率高，而且稳定性好，成本较低。因此，这种方法在所有脱硫技术中也得到最广泛的应用。在该方法中，烟气与喷雾塔中的碱性吸收液反应，并且烟气中的二氧化硫（SO2）溶解在水中，并且与碳酸钙（CaCO3）或氢氧化钙Ca（OH）2在浆液中发生中和并形成亚硫酸钙。经过一系列强制氧化反应后，它成为脱硫石膏的副产品。目前，石灰石—石膏湿法脱硫技术的脱硫效率可达95%-99%。
（2）氨脱硫技术
氨脱硫技术是一种湿法脱硫技术。该技术主要采用氨作为吸收剂，使氨水与烟气中的二氧化硫反应，达到脱硫效果。该技术的最大优点是其脱硫效率高。据计算，该方法的脱硫率可高达95%-99%。同时，这种脱硫技术能耗低，脱硫反应速度也很快，吸收剂的利用率较高，脱硫副产物可用作农业肥料。
（3）柠檬酸钠法
SO2被水溶液吸收，吸收量取决于水溶液的pH值，pH值越大，吸收越强。然而，SO2在溶解后将形成亚硫酸根离子（HSO3-），从而降低了溶液的pH值，这对SO2非常有利。但使用柠檬酸钠溶液作为吸收剂，因为该溶液是柠檬酸钠和柠檬酸的缓冲溶液，可抑制pH值的降低和吸收更多的SO2。
（4）双碱法
在改进这两种脱硫技术的基础上，利用钠碱吸收SO2，石灰处理和再生洗液，发展碱法和石灰法避免不足的优点。双碱的过程分为吸收，再生和固体分离三个阶段。常用的生物碱是NaOH和Na2CO3。双碱法的优点是不会在吸收塔内形成固体，避免了塔的堵塞和磨损，提高了可靠性，降低了运行成本，增加了脱硫效率的缺点，并增加投资。
3.2烟气脱硝技术
（1）低氮燃烧技术
低氮燃烧技术的主要目的是通过改变相关的燃烧条件来减少氮氧化物排放。低氮燃烧技术主要分为以下五类：空气分级燃烧技术，低NOx燃烧器技术，烟气再循环技术，燃料分级燃烧技术，循环流化床锅炉燃烧技术。上述几种低氮燃烧技术，通过改变燃料的燃烧条件和途径实现烟气脱硝，改变空气混合方式，降低使用时的空气比例，达到控制燃烧温度，抑制氮氧化物生成的效果。
（2）选择性催化还原脱硝技术（SCR）
选择性催化还原脱硝技术以SCR脱硝技术为代表。该方法的原理是使用催化剂，通过降低催化反应活化能，使锅炉烟气中的氮氧化合物生成氮气和水。相关计算表明，SCR脱硝技术的脱氮率可达90%以上。因此，这种脱硝方法在我国火电行业得到广泛应用。SCR脱硝技术的缺点是占地面积大，成本高、维护费用高，所使用的催化剂经常需要更换。
（3）非选择性催化还原技术（SNCR）
选择性非催化还原法是不使用催化剂而在850-1100℃的温度范围内还原NOx的方法。最常用的药物是氨和尿素。一般来说，大型燃煤机组的SNCR脱硝效率可达25%-40%，小型机组的SNCR脱硝效率可达80%。由于该方法受锅炉结构尺寸的影响较大，因此主要作为低氮燃烧技术的补充处理方法。施工成本低，布局简单，占地面积小，它适用于旧工厂的改造，新工厂可以按照锅炉设计使用。
（4）电子束反硝化（EBA）
EBA目前是国际上最先进的烟气处理技术之一。其原理是利用高能电子加速器产生的电子束（500-800千伏）处理烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵。自20世纪80年代以来，该技术已在日本，美国，德国，波兰和其他试点和工业示范项目中建立。中国首个EBA脱硫脱硝示范工程于1997年8月投入运行，实际脱硫脱硝效率分别为86.8%和17.6%，回收副产品硫酸铵和硝酸铵。
4.结束语
燃煤发电厂燃煤发电产生的大量有毒烟雾造成了严重的环境污染，影响了中国经济的可持续发展。目前，燃煤电厂响应绿色发展的呼吁，努力探索出切实有效地举措，能够真正意义上改善热电厂周边环境，积极支持新能源开发，具体而言，应大力改善脱硫，脱硝除尘技术的应用，使锅炉烟气中有害物质含量降低。另外，政府部门及社会相关部门应当提供大力的资金协助，使热电厂有资金去进行技术创新、设备更新，缓解当前脱硫、脱硝的严峻形势，促进可持续发展，同时确保电力供应。
参考文献：
[1]林海波，施大钟，裴育峰，等. 锅炉烟气脱硫脱硝除汞以及资源化利用的综合治理方法：，CN104258711A[P]. 2015.
[2]张忱，于学涛. 火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究[J]. 环球市场，2016（24）：68-68.
[3]姚柳. 浅谈电厂烟气治理中脱硫脱硝技术应用[J]. 中国化工贸易，2017，9（18）.
[4]杨海霞. 浅析火力发电厂锅炉烟气综合治理技术[J]. 科技经济导刊，2016（13）：105-106.