火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术研究

石利银

(山东省临沂电力学校，临沂 273408)

0 引 言

近年来我国社会经济持续稳健发展，能源需求量也日益增大，以火电厂为代表的能源企业也得以较快发展，但火电厂运行过程中的烟气排放在一定程度上影响到空气环境质量，大气污染问题始终存在。火电厂所排放的烟气中具有非常多的硫化物、氮化物和粉尘等，这些污染物在空气中积累，会造成雾霾与酸雨等。所以，对火电厂烟气脱硫脱硝技术进行深入研究，对于火电厂运行效率提升和生态环境保护都具有非常重要的意义。

1 火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的重要性

对于火电厂烟气排放来说，由于各种燃料的实际燃烧程度存在差异性，形成的烟气成分与具体含量也各不相同。火电厂排烟通常包含了SO2以及NOX等，这部分物质若不实施科学有效处理，将其直接排放到空气中会导致大气污染，从而造成雾霾或者酸雨等现象。对于火电厂排烟，国内各地都拟定了相关标准规定，针对不同烟气所实施的处理措施也存在差异性，在对烟气进行处理的过程中应当按照实际情况来灵活使用净化技术。另外火电厂所排放的烟气还会对人的身体健康产生危害，如果其中的烟气积累到一定程度，人类呼吸后会出现慢性中毒现象，对神经系统以及造血系统也会带来非常大的损害。目前火电厂在脱硫脱硝时往往会选择分离处理的策略，这一技术即便具有一定的效果，但因为设备庞大、技术复杂且成本相对较高，会在一定程度制约火电厂的发展[1]。因此我们必须要在传统技术的基础上不断深入研发各种现代化设备，对传统工艺予以更新和优化，确保火电厂可以借助现代处理设备实现脱硫脱硝的一体化，在净化烟气的同时也能够促进火电厂的持续稳健发展。

2 火电厂烟气联合脱硫脱硝一体化技术探析

2.1 联合脱硫脱硝一体化技术中的烟气净化技术

在对火电厂烟气进行净化时，借助于脉冲喷射式布袋除尘室把净化作业中除尘、脱硝、脱硫等工序联系起来。火电厂烟气中存在较多SO2，应当在布袋除尘器之内添加钠基脱硫剂与钙剂，再经由布袋外部过滤层脱除SO2，针对烟气中的NOX需要借助于氨气实施消除。先把氨气直接喷入烟道之内，再依靠布袋内部的SCR进行后续处理。另外在进行除尘作业的过程，通常是借助于布袋自身的功能来完成。联合脱硫脱硝一体化净化技术表现出如下优势：首先，正常运行状态时，烟气内有害物质的清除率达到85%以上；其次，该技术可以实现三类污染物同时处理，在很大程度上减少了技术成本，促进了处理效率的提升；最后，借助于这一工艺方法，在脱硝处理前把颗粒物以及SO2清除，从而避免了(NH4)2SO4在催化剂层可能出现的中毒或者堵塞问题。

2.2 联合脱硫脱硝一体化技术中的活性炭技术

活性炭技术的基本原理为：首先，在脱硫塔内加入活性炭，它能够有效把烟气内的SO2进行吸附，随后通过催化以及氧化反应把SO2转变为吸附状态的硫酸，同时和活性炭一同转移到分离塔之内；其次，烟气内所包含的SO2吸附完成后，剩下的烟气直接传输到二级脱硝塔，此时利用活性炭对其再次催化，确保烟气内所包含的NH3以及NO2在经化学反应后产生N2；最后，分离塔中借助于活性炭吸附硫酸，在350 ℃的高温下实现热解与再生，释放高浓度SO2[2]。活性炭技术在实际运用过程中必须要尤其控制好以下几点：一是如果反应温度在100到200 ℃，SO2脱出率达90%，NO脱出率达70%；二是为提升活性炭实际性能，必须要严格控制其制备流程与质量，如原料性质以及炭化等特点；三是在应用该技术时必须要严格控制液NH3、烟气流量和滞留时间等，确保活性炭技术可以充分发挥出其实际价值。

3 火电厂烟气同时脱硫脱硝一体化技术探析

3.1 干式同时脱硫脱硝一体化技术

此处主要分析高能辐射法，该方法是由PPCT(脉冲电晕等离子体法)与EBA(电子束照射法)组成。其中，EBA是在产生于电子加速器内的等离子体的运用下，氧化烟气中的污染物，依托氧化反应将SO2、NOX消除，且在水蒸气的作用下促进后续反应，形成的硝酸、硫酸与提前注入的氨之间会有反应产生，这样一来即可顺利产生(NH4)2SO4、NH4NO3，且会向外排放干净的烟气。而PPCT是采取高压冲电源发电取代加速器电子束，有着与EBA整体相同的应用原理。当前时代，科学技术取得了巨大进步，电子束法的应用相当普及，能够实现90%的整体脱硫效果，尽管脱硝率仅有18%，但是优势却相当显著，如不会有废水、废渣产生于脱硫脱硝中，且不会二次污染环境，进一步加工生成的副产物后，能够转化为肥料，经济效益显著[3]。然而，该方法也存在一个不可忽视的缺点——昂贵的成本。脱硫脱硝中，会防护产生的X射线，而工程中可能会有污染的转嫁产生。

3.2 湿法烟气同时脱硫脱硝技术

此处主要分析氯酸氧化法，该方法是依托具有强氧化能力的氯酸将烟气中的NO、SO2等吸收，整个流程仅需一套设备即可完成。具体实施中，通过氧化吸收法与碱式吸收法的运用，有利于NO、SO2脱出效果的有效提升，同时还能脱除烟气中有毒微量金属元素，且在应用该技术时，催化剂失活、中毒等情况并不会出现，具有极强的适应性[4]。此外，该技术在限制烟气方面，范围相对偏窄，尽管能够吸收正常环境下的氧气，然而因氯酸吸收剂制取难度较大，加之极易腐蚀反应设备，且反应过程中会形成可二次污染环境的废酸。

4 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用

4.1 燃烧前脱硫脱硝

该方法属于常见脱硫脱硝方法之一，主要由物理法、化学法和生物法等三种方法组成。而最为常用的便是操作简单、成本低的物理方法，应用相当普及。物理法的原理是在化石燃料、硝化物与硫化物本身结构及密度不同特点的运用下，通过旋风分离器将化石燃料压碎，经处理后会有分层现象产生，鉴于密度有差异的缘故，能够顺利分离硝化物与硫化物和化石燃料。但是，该方法分离结果的精确性存在不足，脱硝、脱硫仅能实现80%和40%的效率，与发达国家相比差距显著，我国仍需进一步完善该方法的应用[5]。

4.2 在燃烧中进行脱硫脱硝

在燃烧时进行脱硫主要是利用碳酸钙等其它物质与SO2产生反应，导致SO2减少的一种方法，该方法在使用的过程当中投入的成本较小，适合一些小型的企业进行使用，但是该方法的效率却十分的低，没有使用固硫剂会对机器产生很严重的影响，长期以来会导致整个机器的使用寿命大大的缩短，燃烧中的脱硫主要包含两种方法，一种是炉内的方法，一种是型煤固硫，这两种方法在使用时的效率很低，带来的副作用也很大，在电厂使用时会导致设备带来严重的影响，但是目前我国的设备和发展不能够大量的生产型煤，而且目前我国对于这一方面的要求也远远低于其他的国家。

5 结束语

综上所述，借助于火电厂脱硫脱硝一体化技术的创新与优化，能够有效提升火电厂烟气脱硫脱硝作业效率，最大程度降低烟气中有害物质对大气环境的污染。在应用相关技术的过程中必须要加强管理，合理控制，构建更加完善系统的管控机制，确保脱硫脱硝新技术实际作用和价值的发挥，保证烟气脱硫脱硝处理工作能够取得实效，从而逐渐推动我国大气污染防控治理工作地不断发展。