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）

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)濟社會的不斷發(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理對其優(yōu)點和缺點加以分析和探討，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)濟社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，能源消費結(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殺手。燃煤煙氣包含二氧化硫、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。因為分步脫硫脫硝技術(shù)相對簡單、運行成本較低、其運行性能相對較好，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，因為選擇的SCR以及FGD工藝能夠互相獨立，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)變成水蒸氣和氮氣。煙氣在第二個催化反應(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]這項技術(shù)脫硫率和脫硝率分別為95%以及94%。這項技術(shù)的有點就是可靠性較高、維護費用相對較低，不會出現(xiàn)二次污染，其投資費用較高、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，操作費用相對較高、投資費用較高。所以，脫硫脫硝技術(shù)依然處在初級階段，并在規(guī)模較大的工業(yè)中得到應(yīng)用，煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)分為兩個不同的種類，爐內(nèi)燃燒過程中的同時使用的脫除技術(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，這些自由基會讓煙氣中的NOX以及SO2在較短的時間內(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)點就是能夠保證脫硫脫硝同時進(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，該項技術(shù)處理過程包括吸收以及再生等不同的步驟，該項技術(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。這項技術(shù)的運用吸附劑用量較大，其設(shè)備相對龐大、投資較大，動力消耗大。

2.2濕式同時脫硫脫硝工藝分析

2.2.1氯酸氧化工藝分析

該項工藝技術(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)動力、反應(yīng)機理的研究力度，從而為相關(guān)工藝實現(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)合我國的實際國情，開發(fā)能夠運用在中小型鍋爐上,低耗能、高效、操作性較強的脫硫脫硝工藝，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.