低温烟气脱硫脱硝除氨一体化工艺分析

陈红芳 董福美 赵波

摘 要：随着人们生活水平的提高，对环境的要求也越来越高，所以对烟气的脱硫脱硝除氨提出了很高的要求。为了提高烟气处理效率，人们应采用一体化工艺。本文就低温烟气脱硫脱硝除氨一体化工艺展开探讨。

关键词：低温烟气;脱硫脱硝除氨;一体化工艺

0 引言

联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝又称为脱硫脱硝一体化技术，是国内外学者针对目前现有的脱硫和脱硝技术中存在的不足，而提出的优化技术。一体化技术是将脱硫脱硝技术融合为一套工艺中，具有设备、投资成本低，废物排放量小，同时实现脱硫脱硝的优势，是目前国内外烟气净化技术的研究重点。

1 低温烟气中的主要污染物和处理工艺

1.1 脱硫工艺

当前，脱硫工艺可以分为三种类型，即干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫，这三种脱硫工艺的应用方式有很大不同。干法脱硫是指应用能够吸附硫氧化物的介质达到对烟气的脱硫效果，常用的为NID技术和CFB技术。NID技术的原理为直接投入高质量的消石灰，实现对烟气中SOx的有效吸附。CFB技术的原理为应用吸附剂直接对SOx进行吸附，生成固体产物[1]。湿法脱硫技术是指将预处理后的烟气导入能够吸收硫氧化物的水体中，利用石膏或者石灰水达到脱硫效果。

1.2 脱硝技术

现阶段，脱硝工艺类型较多，常用的有三种。（1）SCR脱硝技术。SCR脱硝技术的脱硝率高达90%，是当前应用最广的最为成熟的烟气脱硝技术。其工艺原理为利用SCR这种选择性催化剂使NH3或尿素等还原剂与NOx发生化学反应，进而产生N2和H2O。该技术操作简单但具有催化剂价格高、还原剂的消耗快、氨具有腐蚀性、氨容易泄露等问题。（2）SNCR脱硝技术。SNCR脱硝技术是指没有催化剂的作用，依靠锅炉的高温，使含有NHx的还原剂反应生成为NH3，NH3与NOX进一步反应，还原为N2和H2O。这种技术具有成本低、工艺简单的优点。但其脱硝率明显低于SCR技术，仅有30%左右的脱销率，可用于老锅炉的改造或是对脱硝率要求不高的机组。（3）SNCR-SCR技术。联合脱硝技术是SCR技术和SNCR技术的联合使用，其原理为利用高温使还原剂与烟气中的部分NOX发生还原反应，接着将未反应的还原剂和NOX投入SCR反应器中以进行催化反应。联合脱硝技术可以发挥SCR技术和SNCR技术这两种技术的优势，既可以保障脱硝率，又能节省催化剂等材料成本，是目前我国火电厂优化烟气脱硫脱硝技术的主要发展方向。

1.3 除氨工艺

当前，烟气中的氨气来源主要为脱硫时应用的氨水，人们需要对氨气输入量进行控制，在保证脱硫效果的基础上，防止烟气中存在过多的氨气。通常，人们会应用氨气检测设备对烟气中的氨气浓度进行探测，实现对氨气输入系统的有效控制。

2 实现火电厂烟气脱硫脱硝技术节能环保的策略

在中国的许多地区，电厂主要是根据火力来发电。事实上，热能和电能的转化是通过煤资源的消耗来完成。由于新能源的发展有一定的困难，在工业化的不断进步的背景下，发电仍主要用于火电厂。通过对火电厂脱硫脱硝的当前状态的详细分析，我们了解到，火电厂在发电的过程中产生的烟雾里面仍有大量的有害物质产生，为了改善环境，消除中的有毒物质，相关人员需要根据火电厂的运行和火电厂的规模整合的脱硫脱硝一体化技术。一方面，为了提高其节能和环保效果，利用脱硫脱硝一体化技术，火电厂管理者需要加强技术的二次污染的控制，使之能确保由本身排出的烟道气不含有硫化物和氮化物，也保证不含有其他有害物质。在另一方面，在使用脱硫脱硝一体化技术的过程中，还需要积极研究相关副产品，使我国的火电厂能满足合理的节能和环保标准以及资源利用的条件。

3 低温烟气脱硫脱硝传一体化工艺的设计流程

在具体设计中，人们需要合理应用这些工艺，保证整个系统能够稳定运行。具体设计流程如下。（1）CFB系统建设。当前，CFB系统应用的工艺体系为CFB-FGD体系。在一体化工艺的设计过程中，需要消除其中的除尘系统，将该区域与SCR系统进行衔接。需要注意的是，应用时需要保证被处理烟气能够与硫氧化物的吸附物质充分接触。人们可以在该设备的终端设置低速引风机，保证烟气被有效吸引及其运动速度满足相关要求。（2）氨气发生系统建设。氨气产生系统的主体设备为氨水储罐，本文提出的构想为，在储罐中加入发热装置，对氨水进行加入处理，为脱硝系统提供氨气供应。氨气产生后需要经过干燥系统。将氨气进行干燥后，应用管道将氨气输入到待处理的烟气中。为了提高氨气与待处理烟气的混合效果，本文设计的烟气引气装置为一种螺旋桨式结构，同时引导经过脱硫处理的烟气和经过干燥的氨气，并在螺旋桨的作用下提高融合程度，为脱硝过程奠定基础。（3）固体除杂系统建设。对于固体除杂系统来说，获取的气体必须符合相关技术指标并穿越设备中的滤层。通常，烟气处理系统中的引气装置不足以支撑固体杂质的过滤，所以该系统需要设置专用的引气装置提高引气效率。笔者认为，可以在除杂装置前设置鼓风机，提高处理后烟气在除杂设备中的流动速度，以满足整个设备的运行要求。（4）SCR系统建设。应用SCR工艺时需要保持烟气温度在110～450℃，所以要对烟气加热。当前，人们已经开发出多种烟气加热技术，要加以合理应用。但是，烟气脱硫会产生较多热量，传统脱硫工艺会应用循环水管对生成的烟气进行降温处理，所以后续优化可以对反应中产生的热量和烟气余热进行合理应用。

4 结语

当火电厂烟气脱硫脱硝后处理过程中，应用脱硫脱硝一体化技术可以有效地提高脱硫脱硝的效果，从而促进环保工作的开展。同时，脱硫脱硝处理后的一些副产品进行技术化地合理利用，可以大大提高资源的利用效率，有效地节约成本投入，可以新减少能源消耗，这样不仅可以提高经济效益，又能减少二次污染的可能性。烟气脱硫脱硝集成技术具有很强的推广价值。

参考文献

[1]韩冰.火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝技术[J].工程建设与设计，2018，（23）：170-171.

[2]卢国俊.浅谈电厂脫硫脱硝一体化工艺研究与应用[J].民营科技，2018，（12）：73.