火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保

劉震

摘要：近些年來(lái)綠色節(jié)能環(huán)保出現(xiàn)在國(guó)家政策中，為了有效的降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，最大程度上提高資源的利用率，全球范圍內(nèi)在煙氣脫硫脫硝方面展開(kāi)研究，研發(fā)出煙氣脫硫脫硝技術(shù)。因此本文重點(diǎn)講述煙氣脫硫脫硝技術(shù)內(nèi)容、火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析、以及煙氣脫硫脫硝與節(jié)能環(huán)保的關(guān)系。

Abstract： In recent years， green energy conservation and environmental protection have appeared in national policies. In order to effectively reduce pollution to the ecological environment and maximize the utilization of resources， research on flue gas desulfurization and denitrification has been carried out globally， and flue gas desulfurization and denitrification technology have been developed. Therefore， this paper focuses on the content of flue gas desulfurization and denitrification technology， the analysis of the application status of flue gas desulfurization and denitration technology in thermal power plants， and the relationship between flue gas desulfurization and denitrification and energy conservation and environmental protection.

關(guān)鍵詞：火電廠煙氣;脫硫脫硝技術(shù);實(shí)際應(yīng)用;節(jié)能環(huán)保

Key words： thermal power plant flue gas;desulfurization and denitrification technology;practical application;energy saving and environmental protection

中圖分類號(hào)：X773 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）23-0169-02

0 ?引言

眾所周知，近些年來(lái)我國(guó)的霧霾城市數(shù)量極速增加，而最主要的原因就是大氣中二氧化硫、粒子狀污染物、氟化物等污染物增多。傳統(tǒng)的煤炭是我國(guó)火電廠發(fā)電的主要支柱，然而發(fā)電過(guò)程中會(huì)有大量的二氧化硫與氮氧化物產(chǎn)生。工業(yè)的迅速發(fā)展離不開(kāi)生態(tài)環(huán)境的改善，一旦生態(tài)環(huán)境遭到破壞就會(huì)阻礙社會(huì)的進(jìn)步。為此，我國(guó)為了提高人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視，出臺(tái)了許多環(huán)境保護(hù)的政策和法律法規(guī)。其中污染嚴(yán)重的企業(yè)給予停業(yè)整頓甚至關(guān)閉的處罰?；痣姀S在發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生非常高的二氧化硫及氮氧化物排放量，故火力發(fā)電過(guò)程中應(yīng)用煙氣脫硫脫硝技術(shù)就至關(guān)重要了。該技術(shù)的應(yīng)用在社會(huì)中有著很高關(guān)注量，在節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境上有著巨大的作用，也成為了我國(guó)在環(huán)境治理方面新的寵兒。

1 ?煙氣脫硫脫硝技術(shù)的簡(jiǎn)述

煙氣脫硫脫硝技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的脫硫脫硝技術(shù)來(lái)說(shuō)做了很大的改進(jìn)，而煙氣脫硫脫硝技術(shù)主要工藝流程是干法和濕法，其中干法脫硫脫硝則利用了電子加速器的作用，而電子加速器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量高能量等離子體，高能量等離子作用下會(huì)氧化煙氣當(dāng)中的硫氧化物，而濕法則是將使用強(qiáng)氧化劑—氯酸，最后氧化了煙氣中的二氧化硫等污染物。

1.1 干式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的分析

干式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)中高能輻射法的運(yùn)用是技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)我們火電廠在進(jìn)行煙氣脫硫脫硝過(guò)程中，高能輻射法有著兩種最常使用的等離子體法，一種是脈沖電暈，另一種則是電子束照射法。接下來(lái)講等離子體法中的脈沖電暈，脈沖電暈主要使用高壓脈沖電源產(chǎn)生高能量等離子體，我們所提到的電子束照射法則是主要通過(guò)利用電子加速器的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生高能量的等離子體，而在電子束方面產(chǎn)生等離子體是脈沖電暈和電子束照射法主要區(qū)別。二者都是通過(guò)產(chǎn)生的等離子體將煙氣中的二氧化硫等污染物進(jìn)行氧化 ，氧化過(guò)程中液態(tài)物質(zhì)被分離進(jìn)而獲得液態(tài)形式的硫酸與硝酸，最后把胺溶液加入液態(tài)的硫酸和硝酸中。這樣一來(lái)火電廠就能夠最大程度上降低排放煙氣中污染物的含量，再將剩余煙氣排出到大氣中。目前階段，在工業(yè)化進(jìn)程中，電子束照射法的使用最為廣泛。因?yàn)樗男Ч^好，而且在實(shí)踐過(guò)程中該方法會(huì)產(chǎn)生資源剩余物，這些剩余物是能夠循環(huán)使用的，并不會(huì)產(chǎn)生廢水或者是廢渣之類的物體，一定程度上達(dá)到節(jié)能環(huán)保還能提高資源可回收率，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此這種技術(shù)是值得推廣的。

在講到干式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)時(shí)，來(lái)源于國(guó)外LILAC法是值得一提的，也是非常常見(jiàn)的一種方法。其主要工作原理是使用具有較強(qiáng)活性的石灰-飛灰化合物來(lái)吸收煙氣中硫氧及氮氧化物等污染物，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所排放的煙氣進(jìn)行脫硫脫硝。這種方法在實(shí)際操作過(guò)程中，由于設(shè)備操作簡(jiǎn)單且不會(huì)產(chǎn)生大量污染性廢棄物。然而，這種方法有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是其脫硫脫硝效率比較低，為了提高煙氣脫硫脫硝效率，唯有使用大量吸收劑，然而這種提高脫除率的方法，在一定程度上提高了企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行成本。

尿素凈化煙氣法就是干式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)另一種行之有效的方法。該處理方法的工作原理就是在脫硫脫硝設(shè)備中加入一定范圍的pH值吸收液。經(jīng)過(guò)這種方法處理過(guò)后，使用過(guò)的pH值吸收液可以進(jìn)行回收處理，并且能夠直接排放到大氣環(huán)境中。由于這種方法在實(shí)際過(guò)程中處理的煙氣量小，且效率低，因此該方法無(wú)法在工業(yè)生產(chǎn)中達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 濕式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的分析

濕式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)在國(guó)際上有兩種高效的方法，一種是WSA-SNOx方法，另一種則是氯酸氧化法。

其中WSA-SNOx方法的工作原理必須通過(guò)一種SCR反應(yīng)器，而煙氣中的氮氧化物在受到催化劑的作用立即轉(zhuǎn)化成了氮?dú)?，催化劑還會(huì)使二氧化硫變成三氧化硫。而后冷凝器裝著轉(zhuǎn)化物在等待凝結(jié)，只要混合一定量的水就形成硫酸。這種方法煙氣中二氧化硫及氮氧化物的脫除率能達(dá)到90%以上，且效果比較理想。WSA-SNOx方法與傳統(tǒng)的SCR脫硝工藝相比較，該方法同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù)不僅比傳統(tǒng)技術(shù)的脫硝效率更高，元素硫還可以得到高效的回收，并且該方法處理過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生。目前此項(xiàng)工藝已應(yīng)用于部分商業(yè)運(yùn)行中，項(xiàng)目有著廣闊的前景。

另一種氯酸氧化法，其最重要的工作原理是在煙氣脫硫脫硝過(guò)程中通過(guò)強(qiáng)氧化劑—氯酸的使用，然后產(chǎn)生氯酸的氧化作用將煙氣中的硫氧與氮氧化物氧化，最后在相同設(shè)備作用下來(lái)達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的效果。煙氣的脫硫脫硝效率不斷地提高，并且能夠在脫除煙氣中的有毒金屬元素。而這種方法中主要依靠煙氣中的堿式吸收和氧化吸收。在這種方法的使用過(guò)程中只會(huì)對(duì)氨氣資源進(jìn)行消耗，而不存在對(duì)其他資源的消耗，因此，也就不會(huì)產(chǎn)生多余廢水廢氣廢渣，安全性非常高，相比其他方法具有較高的脫硫脫硝效率。

2 ?煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀概述

2.1 煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在較長(zhǎng)的一段時(shí)間以來(lái)，工業(yè)企業(yè)中比較常見(jiàn)或者常用的煙氣脫硫方法是干濕法脫硫，而通過(guò)應(yīng)用煙氣脫疏技術(shù)在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)有效降低火電廠排放煙氣中二氧化硫的含量。其中催化劑與吸收劑是干法脫硫的兩大劑，二者共同作用下能夠有效除去煙氣中的硫氧化物。目前，由于干法脫硫中要使用大量的催化劑以及吸收劑，使得企業(yè)成本增加，因此在我國(guó)大多數(shù)火電廠采用濕法脫硫技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于其成本投入較低，并且能夠進(jìn)行循環(huán)利用，但其缺點(diǎn)是設(shè)備成本高。由于干濕法脫硫缺點(diǎn)比較明顯，所以在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，我國(guó)許多研究人員都在努力找到可行的辦法來(lái)解決煙氣脫硫技術(shù)存在的缺陷，并為此創(chuàng)造出非常多且高效的脫硫技術(shù)。

2.2 煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前，為了響應(yīng)國(guó)家“低碳減排”的要求，我國(guó)燃煤機(jī)組電廠均進(jìn)入超低排放階段，鍋爐燃燒器采用低氮燃燒技術(shù)，改進(jìn)了鍋爐燃燒的方式及生產(chǎn)工藝，減少了氮氧化物的排放量。與此同時(shí)，我國(guó)的煙氣脫硝技術(shù)正處于發(fā)展的初級(jí)階段，對(duì)于燃煤機(jī)組火電廠的煙氣脫硝處理，主要借鑒國(guó)外的一些成熟的脫硝技術(shù)手段。這些技術(shù)比較常見(jiàn)的方法是催化劑還原法。其原理是將燃燒后生成的氮氧化物還原成氮?dú)?，從而脫除煙氣中的氮氧化物，其主要工作原理也是依靠還原劑的作用實(shí)現(xiàn)火電廠的煙氣脫硝。

3 ?煙氣脫硫脫硝技術(shù)與節(jié)能環(huán)保的探究

不斷深入的工業(yè)化進(jìn)程，加速了生態(tài)環(huán)境的惡化，工業(yè)污染所帶來(lái)的環(huán)境污染矛盾也日益突出，而這些問(wèn)題也成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的絆腳石。隨著社會(huì)的宣傳以及政策法規(guī)的頒布，人們開(kāi)始重視環(huán)境保護(hù)?；痣姀S如何實(shí)現(xiàn)最有效的煙氣處理，已然成為技術(shù)發(fā)展中的難題。全世界范圍內(nèi)對(duì)煙氣脫硫脫硝技術(shù)展開(kāi)了空前未有的研究，而我國(guó)近年來(lái)更是加大了各方面的投入，進(jìn)而加速煙氣脫硫脫硝技術(shù)研發(fā)方面的進(jìn)度。重要的是如何降低脫硫脫硝技術(shù)成本并能提高資源的利用率，以實(shí)現(xiàn)資源利用的可持續(xù)發(fā)展，這已成為目前脫硫脫硝技術(shù)研究的主要方向。

當(dāng)前，在火電廠使用煙氣脫硫脫硝技術(shù)過(guò)程中，充分彰顯節(jié)能環(huán)保的主題。企業(yè)在發(fā)電完成后有效利用發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，避免副產(chǎn)品的二次污染，實(shí)現(xiàn)資源的回收，提高資源利用率從而達(dá)到現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)副產(chǎn)品的研究分析與應(yīng)用，在一定程度上讓煙氣脫硫脫硝技術(shù)水平與效果都得到了巨大的提升。由此可見(jiàn)，對(duì)副產(chǎn)品應(yīng)用的研究很大程度上關(guān)系著現(xiàn)有煙氣脫硫脫硝化技術(shù)的發(fā)展水平。該技術(shù)最基本是能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠煙氣的脫硫脫硝的需要，其次在火電廠發(fā)電后充分利用剩余的各種資源，保護(hù)了環(huán)境，使企業(yè)達(dá)到國(guó)家節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，響應(yīng)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召。該技術(shù)對(duì)企業(yè)對(duì)社會(huì)對(duì)國(guó)家均具有重大深遠(yuǎn)的意義。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，從技術(shù)層面看火電廠在使用煙氣脫硫脫硝技術(shù)過(guò)程中，技術(shù)應(yīng)用效果是非常理想的，能夠有效地幫助火電廠實(shí)現(xiàn)高效的脫硫脫硝。從資源利用層面看，這項(xiàng)技術(shù)不僅降低了硫氧化物與氮氧化物等污染物的排放量，在產(chǎn)出副產(chǎn)品時(shí)還充分利用了各種剩余資源，使得資源能夠有效整合并實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。從國(guó)家政策層面看，煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與我國(guó)的節(jié)能環(huán)保政策要求相吻合，企業(yè)在有效地降低成本與增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)又降低了環(huán)境污染，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)一。因此，煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該得到廣泛的支持、推廣與使用。

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