蔡程

（克拉瑪依市白堿灘區(qū)環(huán)保局 新疆克拉瑪依 834009）

燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術工藝探討

蔡程

（克拉瑪依市白堿灘區(qū)環(huán)保局 新疆克拉瑪依 834009）

燃煤鍋爐是火電廠生產(chǎn)經(jīng)營中重要設備，通過煤炭的燃燒來獲得能量，但是在生產(chǎn)過程中會生成大量SO2與NOx，是形成酸雨的主要污染物，對環(huán)境造成的影響巨大。為降低SO2與NOx的排放量，必須要在原有基礎上更進一步的對脫硫脫硝技術進行研究。

燃煤鍋爐；脫硫；脫硝

1 燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術概述

燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術即利用特定的反應劑，通過處理過程來將煙氣中含有的SO2與NOx同時脫除。同時脫硫與脫硝技術的應用，對改善煙氣排放質(zhì)量具有重要意義，能夠降低對環(huán)境的影響，并且整個處理過程所需設備簡單、基建投資少、占地面積小以及運營管理效率高等優(yōu)點，逐漸成為了燃煤鍋爐生產(chǎn)處理技術的重要研究方向。在持續(xù)發(fā)展背景下，現(xiàn)在大部分電廠生產(chǎn)過程中都就這方面進行了更為深入的研究，結合實際生產(chǎn)情況來引進同時脫硫與脫硝技術，如高能電子活化氧化技術、氣/固催化等同時脫硫脫硝技術，并配置了濕法脫硫裝置，應結合現(xiàn)有技術就脫硫脫硝一體化技術進行研究，不斷提高燃煤鍋爐煙氣處理效果。

2 燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術工藝分析

2.1 等離子法

選擇利用等離子法來對燃煤鍋爐同時進行脫硫脫硝技術，常見的有電子束法以及脈沖電暈法等，其中電子束法即通過電子加速器來產(chǎn)生高等等離子來對鍋爐煙氣中存有的SO2與NOx進行氧化處理，在被氧化處理后，會與水蒸氣形成硝酸與硫酸，然后產(chǎn)生的液體會與提前引入設備中的氨發(fā)生化學反應，最終生成硝酸銨與硫酸銨，對燃煤鍋爐煙氣進行凈化。另外，對于脈沖電暈處理方式來說，其主要是將加速器電子束轉變?yōu)楦邏好}沖電源放電，然后發(fā)生氧化以及與氨化學反應，最終完成煙氣的清潔處理。選擇應用等離子法進行處理，在與水蒸氣發(fā)生反應后生成大量的OH、O、OH2等活性基團，通過化學反應H2SO4+2NH3→（NH4）2SO4、HNO3+NH3→NH4NO3，將SO2與NOx氧化成為SO3與NO2，并生成副產(chǎn)物（NH4）2SO4、NH4NO3。應用此種技術同時進行脫硫脫硝，可以更好的適應煤種與煙氣量的變化，綜合處理效果在80%以上。并且整個處理過程不需要設置廢水處理裝置，反應生成的副產(chǎn)物可以用來作為肥料。

2.2 干法催化

2.2.1 炭基催化

此種處理方式所用炭基可以選擇為活性焦、活性炭以及活性纖維等，利用其比較大的比表面積與孔隙結構，來達到提高吸附效率的目的，并且因為炭基本身表面具有豐富的官能團，可以提高催化反應效果。選擇炭基催化方式來實現(xiàn)同時脫硫脫硝，主要就是用炭基材料來吸附煙氣中含有的SO2，并進行催化氧化反應，在將其轉化為硫酸后存留在炭基材料表面以及孔隙結構中。并以炭基材料為選擇性催化還原脫硝催化劑，與煙氣中NOx以及通入的NH3氧化生成N2。炭基催化對同時脫硫脫硝具有比較高的處理效果，并且所需投資少，反應后產(chǎn)生的副產(chǎn)物也可以重新利用。

2.2.2 金屬氧化物催化

利用金屬氧化物作為同時脫硫脫硝反應的催化劑，常用的有V2O5/TiO2、CuO/Al2O3等，其中選擇應用CuO作為催化劑進行處理，在300～450℃的反應條件下可以完成煙氣中所含SO2的吸附與催化氧化，并將其轉化為硫酸鹽[1]。另外，CuO與催化氧化產(chǎn)物CuSO4可以對煙氣中含有的NOx進行催化，使其與通入煙氣中的NH4發(fā)生反應生成N2，達到同時脫硝脫硫的目的。

2.3 濕法吸收

2.3.1 氯酸氧化

利用氯酸來就煙氣中含有的SO2與NOx進行氧化與吸收，將其轉變?yōu)橄鄳乃幔缓筮x擇用Na2S與NaOH吸收氧化反應塔中第一階段生成的酸性氣體。此種處理方式對于煙氣同時脫硫脫硝可以達到95%以上的效果，并且還可以在一定程度上去除存在的有毒金屬。另外，在選擇用此種方式進行脫硫脫硝處理時，應做好實際生產(chǎn)需求的詳細調(diào)查，因為反應過程中會產(chǎn)生大量的酸性氣體以及酸液，對金屬設備造成的腐蝕嚴重，并且選擇用吸收液吸收廢氣將成本比較高，不但要提前做好液氣比的控制，同時還要做好造價管理工作。

2.3.2 絡合物吸收

向中性或者堿性溶液中添加適量Fe3+形成絡合物，在對煙氣中含有的NOx吸收后形成亞硝酰亞鐵，并通過進一步溶解O2、SO2形成其他形式絡合物。例如利用6%氧化鎂增強石灰與Fe（Ⅱ）EDTA為吸收液來對進行煙氣脫硫脫硝處理，可以達到良好的處理效果。

2.4 SNOx法

利用SCR與SO2催化反應實現(xiàn)同時脫硫脫硝效果，反應時SO2催化氧化為SO3，并在冷凝塔中轉換為硫酸，而NOx與通入煙氣中的NH3反應生成H2O與N2。煙氣經(jīng)處理后進入SCR反應器，NOx與通入的NH3進行反應生成H2O與N，這時排出的煙氣中含有SO2、少量NH3以及細顆粒物，進入到415℃反應環(huán)境中加入催化劑，SO2被氧化成為SO3，同時煙氣中存有的少量NH3以及細顆粒物也會發(fā)生氧化反應，達到消除NOx的目的[2]。另外，反應后的煙氣通過SO2轉化器進入熱交換器中被冷卻，并由冷凝塔繼續(xù)冷卻到98℃，其中含有的SO3與水合成H2SO4，最終經(jīng)過冷凝后一濃硫酸的形式被收集，完成SO2的消除。

3 結語

對于燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術的研究與應用，需要結合實際生產(chǎn)狀況來選擇，從多個處理技術中選擇最為合適的一種，并在生產(chǎn)過程中持續(xù)優(yōu)化完善，爭取不斷提高脫硫脫硝的處理效果。

[1]杜黎明,劉金榮.燃煤鍋爐同時脫硫脫硝技術工藝性分析[J].中國電力,2007,02:71-74.

[2]王旭偉,鄢曉忠,陳彥菲,譚旦輝.國內(nèi)外電廠燃煤鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術的研究進展[J].電站系統(tǒng)工程,2007,04:5-7+39.

蔡程（1985—），男，漢族，安徽人，本科學歷，工程師，研究方向：環(huán)境。