燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保問題分析

（潔華控股股份有限公司，浙江 海寧 314418）

一、引言

化石燃料燃燒產(chǎn)生的SO2和NOx是形成酸雨、光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗，造成城市空氣污染主要原因。化石燃料燃燒煙氣脫硫脫硝技術(shù)的占地面積小，可同時降低多種污染物的濃度。煙氣脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展有效提升了我國大氣污染治理成效，有力推動我國化石燃料的清潔高效利用。脫硫脫硝方法主要有離子體法、固相吸附法、溶液吸收法和生物法等。如何有效提高脫硫脫硝效率，降低化石燃料燃燒煙氣SO2和氮氧化物的排放量，成為目前的研究熱點(diǎn)。

二、煙氣脫硫脫硝技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

（一）氯酸氧化技術(shù)的應(yīng)用

氯酸氧化技術(shù)是將氯酸形成噴霧狀的強(qiáng)氧化劑，實(shí)現(xiàn)NO與SO2的完全氧化。使用時應(yīng)先將大量的氯酸氧化劑噴撒到煙道的脫硫脫硝器中，此時氯酸可以與煙道中的SO2、NO充分轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對硫、硝酸鹽以及煙氣等物質(zhì)的凈化。此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可在同一時間、同一設(shè)備中對硫酸、硝酸進(jìn)行處理。此外，在使用此項(xiàng)處理技術(shù)時可以在設(shè)備的輔助下將處理時間進(jìn)行分段，先將基本吸收設(shè)備、氧化吸收設(shè)備進(jìn)行組裝，進(jìn)而提升硫酸、硝酸的去除率。此外，使用此項(xiàng)技術(shù)時其中的氧化劑可以將煙氣中的有害元素、金屬元素等進(jìn)行清除；同時，在使用此項(xiàng)技術(shù)時可以不使用化學(xué)氧化還原劑，以此來避免催化劑中毒的情況。

（二）濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時，先將煙氣輸送到SCR設(shè)備中，在此設(shè)備中催化劑通過化學(xué)反應(yīng)可以將NO轉(zhuǎn)化為N2。然后煙道中的氣體會被輸送到改質(zhì)器中，SO2會在催化劑的作用下被轉(zhuǎn)換為SO，通過冷凝器過濾冷凝。硫酸與冷凝水混合后，可以產(chǎn)生濃度較高的硫酸。在火電廠運(yùn)行過程中會有一部分氨氣被消耗，不會給火電廠生產(chǎn)帶來影響，可見使用此項(xiàng)技術(shù)可以達(dá)到良好的脫硫脫硝效果，并可以保證整體過程的穩(wěn)定性與安全性，但是該項(xiàng)技術(shù)的成本相對較高，且過濾后所產(chǎn)生的濃硫酸不好儲存，因此并沒有得到廣泛的應(yīng)用。

（三）同時脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

同時脫硫脫硝技術(shù)主要包括電暈放電技術(shù)、電子束照射技術(shù)、煙道氣循環(huán)硫化床技術(shù)、光催化氧化技術(shù)等。其中，電子束照射技術(shù)可以對煙氣進(jìn)行凈化，并可以將氣態(tài)污染物放置到二氧化硫與氮氧化物之上，在反應(yīng)后完成脫硫脫硝，形成硝酸與硫酸，最后可以與煙道中的氨氣發(fā)生反應(yīng)形成無色結(jié)晶與白色顆粒。在但是此項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備可靠性不高、極速器能耗較大且所產(chǎn)生的副產(chǎn)品回收較難，同時會產(chǎn)生氨氣泄漏的情況，但是該項(xiàng)技術(shù)脫硫脫硝率相對較高。脈沖電子鹵素脫硫脫硝技術(shù)主要是使用高電壓脈沖，在產(chǎn)生活化電子后可以破壞煙道中的二氧化硫與氮氧化物，實(shí)現(xiàn)脫硫、脫氮的目的，且不會出現(xiàn)二次污染，但是使用此項(xiàng)技術(shù)時應(yīng)對電流范圍進(jìn)行改進(jìn)。

三、火電廠脫硫脫硝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保措施

（一）煙氣脫硝設(shè)施

1.在原注氨調(diào)節(jié)閥旁增加了小流量注氨調(diào)節(jié)閥，氨氣最大量由52.03m3/h（標(biāo)況）降至19m3/h（標(biāo)況），經(jīng)過近一年操作，能夠滿足當(dāng)前催化操作條件下調(diào)整使用，且當(dāng)前注氨調(diào)節(jié)閥已投自動控制調(diào)節(jié)。2.脫硝反應(yīng)溫度偏差較大是由于南側(cè)測點(diǎn)檢測到爐內(nèi)局部短路未換熱煙氣的溫度，故在原安裝位置旁重新開孔，熱電偶長度由800mm變?yōu)?200mm。改造后，脫硝反應(yīng)溫度偏差降至15℃以內(nèi)，為脫硝設(shè)施平穩(wěn)操作提供真實(shí)數(shù)據(jù)。3.為消除中壓蒸汽吹灰器震動較大、卡澀故障較頻繁的隱患，保證中壓蒸汽吹灰器正常運(yùn)行，在吹灰器蒸汽主管上新增自立式減壓閥。改造后蒸汽吹灰器運(yùn)行平穩(wěn)，保證了脫硝反應(yīng)床層穩(wěn)定運(yùn)行。4.針對氨逃逸表檢測問題，先期由選取預(yù)留采樣口進(jìn)行激光檢測，到激光抽取式改造，再到選取在不同位置改回原內(nèi)置式激光檢測。調(diào)試后氨逃逸表數(shù)值顯現(xiàn)出變化趨勢，但根據(jù)注氨量的調(diào)整，氨逃逸表數(shù)值變化較大，且數(shù)值最高在10×10-6，設(shè)計(jì)要求氨逃逸監(jiān)控數(shù)值在3×10-6以內(nèi)，目前注氨量與理論需氨量數(shù)值基本一致時，氨逃逸表數(shù)值4×10-6，判斷此氨逃逸表還存在異常，不能真實(shí)反應(yīng)實(shí)際煙氣中氨逃逸數(shù)值。目前在保證環(huán)保指標(biāo)排放達(dá)標(biāo)前提下，控制單臺爐煙氣出口NOx數(shù)值不低于20mg/m3（標(biāo)況），以盡可能降低實(shí)際氨逃逸量。

（二）工藝過程中SOx和NOx的減排措施

催化裂化裝置再生煙氣中SOx和NOx污染物的控制首先必須加強(qiáng)源頭治理，通過降低催化原料的硫含量和氮含量、優(yōu)化催化裂化裝置操作條件，盡可能減少再生煙氣中SOx和NOx的生成。當(dāng)前工藝條件下，可以通過以下方法降低再生煙氣SOx的含量：一是選用性能穩(wěn)定的脫硫助劑，降低原料硫含量，可以在不增加設(shè)備投入的情況下快速控制再生煙氣中SOx排放量；在已經(jīng)配置催化劑原料加氫預(yù)處理裝置的催化裂化裝置，可以通過提高加氫操作苛刻度，選用高脫硫活性催化劑等方式降低催化裂化裝置原料的含硫量。降低再生煙氣中NOx的方法有：在再生方式一定的前提下，優(yōu)化再生器操作條件，減少過剩氧含量和鉑助燃劑的使用；在設(shè)計(jì)階段考慮低NOx再生器的設(shè)計(jì)理念，改進(jìn)待生催化劑床層分布器和主風(fēng)分布器的結(jié)構(gòu)，采用低氮噴嘴、分段燃燒等技術(shù)優(yōu)化CO焚燒爐的設(shè)計(jì)，盡可能降低過剩氧含量，抑制NOx的生成，也可以通過加注脫硝助劑的方式降低再生煙氣中NOx的排放。

四、結(jié)束語

火電廠在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中所產(chǎn)生的煙氣會給空氣質(zhì)量帶來一定的影響，并嚴(yán)重威脅著人們的身體健康，因此，應(yīng)采用有效的方式進(jìn)行解決。目前，我國在治理火電長煙氣時以脫硫脫硝技術(shù)為主，雖然在技術(shù)方面還有些不足，但是在治理的過程中得到良好的效果，在提升煙氣排放質(zhì)量、效率的基礎(chǔ)上達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。