毛曉香（西安熱電有限責(zé)任公司,西安　710086）

煙氣脫硫脫硝技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

毛曉香
（西安熱電有限責(zé)任公司,西安710086）

摘要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，電廠煙氣脫硫脫硝開始逐漸得到重視，我國目前電廠所用的煙氣脫硫脫硝技術(shù)包括電子束照射、FGD—SCR法以及氯酸氧化技術(shù)等。本文主要針對工藝脫除機(jī)理對其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)加以分析和探討，并對我國未來煙氣脫硫脫硝的發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測，從而促進(jìn)我國發(fā)電事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：電廠發(fā)電；脫硫脫硝；現(xiàn)狀分析；改進(jìn)措施

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)誘發(fā)的環(huán)境污染現(xiàn)狀越來越嚴(yán)重，其中溫室效應(yīng)、酸雨、大氣煙塵、臭氧層破壞成為對人類生存造成危害的主要?dú)⑹帧Ｈ济簾煔獍趸?、煙塵、氮氧化物等物質(zhì)是造成酸雨、大氣污染、溫室效應(yīng)的主要因素。[1]所以，如何對燃煤中的NOx以及SO2的排放加以控制，是我國環(huán)保領(lǐng)域以及世界能源需要解決的主要問題。因?yàn)榉植矫摿蛎撓跫夹g(shù)相對簡單、運(yùn)行成本較低、其運(yùn)行性能相對較好，脫硫脫硝技術(shù)是未來燃煤煙氣治理技術(shù)的未來發(fā)展，傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)聯(lián)合選擇性催化還原技術(shù)能夠脫除煙氣中所具有的SO2以及NOx聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用在系統(tǒng)內(nèi)部能夠脫離相應(yīng)氣體。

1　聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)分析

當(dāng)前發(fā)電廠使用較為廣泛的脫硫脫硝技術(shù)就是聯(lián)合脫硫脫硝工藝，因?yàn)檫x擇的SCR以及FGD工藝能夠互相獨(dú)立，大都能夠達(dá)到對NOx以及SO2脫硫效果。

1.1石灰、石灰石煙氣脫硫—SCR聯(lián)合技術(shù)

聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展一般選擇高性能的石灰/石灰石煙氣脫硫系統(tǒng)從而脫除SO2以及選擇性催化還原的工藝來消除NOx。一般而言，石灰、石灰石脫硫體系所用的濕式工藝，但是，SCR體系為干式工藝范疇之內(nèi)。這一工藝目前在德國、日本或者瑞典等都進(jìn)入到工業(yè)的應(yīng)有階段。[2]其主要優(yōu)點(diǎn)是無論入口處的NOx或者SO2濃度比大小為多少，都能夠達(dá)到NOx或者SO2脫硫率達(dá)到理想的效果。

1.2SNOXTM技術(shù)

SNOXTM關(guān)鍵技術(shù)包括SO2和SCR的WSA以及轉(zhuǎn)化，這一工藝首先把煙氣加熱超過405℃，通過布袋除塵器對顆粒物加以去除，并在SCR單元進(jìn)行脫硫，在SCR單元內(nèi)部使用氨氣對NOx進(jìn)行催化氧化處理，并將其轉(zhuǎn)變成水蒸氣和氮?dú)?。煙氣在第二個(gè)催化反應(yīng)器內(nèi)部把SO2轉(zhuǎn)變成成SO3。最后，煙氣通過換熱器實(shí)現(xiàn)降溫之后，通過玻璃管冷凝器將水轉(zhuǎn)變成硫酸。[3]這項(xiàng)技術(shù)脫硫率和脫硝率分別為95%以及94%。這項(xiàng)技術(shù)的有點(diǎn)就是可靠性較高、維護(hù)費(fèi)用相對較低，不會(huì)出現(xiàn)二次污染，其投資費(fèi)用較高、能耗相對較大。

2　脫硫脫硝技術(shù)

若使用兩套裝置可以對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，其占地面積相對較大，操作費(fèi)用相對較高、投資費(fèi)用較高。所以，脫硫脫硝技術(shù)依然處在初級(jí)階段，并在規(guī)模較大的工業(yè)中得到應(yīng)用，煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)分為兩個(gè)不同的種類，爐內(nèi)燃燒過程中的同時(shí)使用的脫除技術(shù)、燃燒之后的煙氣脫除技術(shù)。燃耗之后的煙氣脫硫脫硝是未來大規(guī)模工業(yè)發(fā)展中應(yīng)用較為普遍。

2.1干式同時(shí)脫硫脫硝工藝

2.1.1電子束照射法

電子束照射法是目前運(yùn)用較為普遍、較為典型的一種堿性噴霧干燥法，這種方法的原理則是通過煙氣進(jìn)入到反應(yīng)器之后配合氨氣，并在反應(yīng)器中通過電子加速器誘發(fā)電子束照射煙氣，并讓氧、水蒸氣等分子激發(fā)出現(xiàn)高能的自有其，這些自由基會(huì)讓煙氣中的NOX以及SO2在較短的時(shí)間內(nèi)就受到氧化，產(chǎn)生硝酸和硫酸，并和氨氣反應(yīng)形成硝酸銨或者硫酸銨化肥。這一流程的優(yōu)點(diǎn)就是能夠保證脫硫脫硝同時(shí)進(jìn)行，其中脫硫效率能夠超過90%、脫硝效率則能夠達(dá)到80%以上的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)出現(xiàn)廢渣或者廢水，副產(chǎn)品則可以當(dāng)成化肥來使用。[3]

2.1.2NONXO技術(shù)

NONXO技術(shù)屬于干式吸附再生技術(shù)的一種，其處理過程包括再生和吸收等步驟，該項(xiàng)技術(shù)處理過程包括吸收以及再生等不同的步驟，該項(xiàng)技術(shù)對于二氧化硫進(jìn)行凈化的水平相對較高，氮氧化物的脫除效率在70%到90%之間。這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用吸附劑用量較大，其設(shè)備相對龐大、投資較大，動(dòng)力消耗大。

2.2濕式同時(shí)脫硫脫硝工藝分析

2.2.1氯酸氧化工藝分析

該項(xiàng)工藝技術(shù)是在設(shè)備內(nèi)部脫除煙氣中的NOX以及SO2的方法，這項(xiàng)工藝所用的氧化吸收塔以及堿式吸收塔兩段不同的工藝，氧化吸收塔所用的氧化劑主要是使用對SO2、NO以及有毒金屬進(jìn)行氧化處理，堿式吸收塔作為后期的工藝則使用NaOH以及Na2S作為吸收劑，從而對殘余的酸性氣體加以吸收。

2.2.2濕式配合吸收工藝分析

濕式FGD配合金屬螯合物工藝在中性溶液或者堿性溶液中配合亞鐵離子，從而形成氨基羥酸亞鐵螯合物。[4]這類螯合物通過吸收NO形成亞硝酰亞鐵螯合物，配合NO之后能夠連同溶解之后的O2以及SO2而形成N2O和N2，連同硫酸鹽和二硫酸鹽以及N—S化合物等。這類工藝需要從吸收液去除硫酸鹽、而硫酸鹽等。這一工藝技術(shù)依然處在初級(jí)階段，其利用率相對較低。

3　結(jié)語

為了能夠從根本上減少氮氧化物和二氧化硫可能會(huì)對大氣造成的污染，首先，要能夠?qū)θ紵夹g(shù)抑制的生成技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)；其次，要對煙氣中的氮氧化物和二氧化硫進(jìn)化處理。在今后的煙氣脫硫脫硝工藝研究過程中，要能夠加深對反應(yīng)動(dòng)力、反應(yīng)機(jī)理的研究力度，從而為相關(guān)工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展提供有力、充分的理論指導(dǎo)。發(fā)電廠要能夠結(jié)合我國的實(shí)際國情，開發(fā)能夠運(yùn)用在中小型鍋爐上,低耗能、高效、操作性較強(qiáng)的脫硫脫硝工藝，促進(jìn)我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳濤,莊德安,楊明珍,鄧九蘭,張迎春.我國燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].能源研究與信息,2008(03):125-129.

[2]沙乖鳳.燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究,2013(03):315-321.

[3]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(shí)脫硫脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電站系統(tǒng)工程,2007(04):5-7+39.

[4]葛榮良.火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢[J].上海電力,2007(05):458-467.