火電廠脫硫技術探討及脫硫脫硝一體化發展趨勢

馬利君（大唐環境產業集團股份有限公司，江蘇　南京　210047）

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火電廠脫硫技術探討及脫硫脫硝一體化發展趨勢

馬利君
（大唐環境產業集團股份有限公司，江蘇南京210047）

摘要：就目前我國的電力企業來看，其發電的能源多來自于火力發電，而由于火力發電對環境的污染非常大，和我國的環境保護政策有一定的沖擊，尤其是其中的煙塵以及粉塵和廢水等。而這些污染重又以硫污染最為嚴重，筆者就火電廠的脫硫技術以及脫硫脫硝一體化的發展做出簡單的論述，以其對環境保護起到一定的作用。

關鍵詞：火電廠；脫硫技術；脫硫脫硝一體化

1 當前我國脫硫技術的主要問題及開發重點

無論是哪種脫硫方法，都會存在著一些問題，例如吸收塔煙氣溫度過高，噴嘴較少以及霧化方式不完善等等。對于吸收塔煙氣溫度的問題，其煙氣的溫度越低，脫硫率就越高，所以說，火電廠的脫硫工作中，降低并控制吸收塔煙氣的溫度就非常的重要。但想要有效的降低溫度，就需要從均勻的霧化以及除塵器的露點上下手，有效的將溫度降低。并且在脫硫的過程中，始終保持除塵器的收塵效果，只有這樣才可以有效的保持煙氣的溫度，有效的提高脫硫效果。當然日后火電廠脫硫開發的重點除去這些外，增加噴嘴的數量優化霧化的方式也是重中之重。噴嘴的方式以及霧化的方式不同都會影響到火電廠的脫硫效果。噴嘴的數量高，其霧化的控制面積就會減小，可以更好的均勻的控制煙氣的溫度，且死角也會相應的減少。

2 火電廠脫硝技術與應用

2.1 脫硝技術的分類及技術特點。就目前我國的火力發電廠采用的脫硫方法大多有兩種，即半干法和濕法這兩種。所謂半干法就是利用噴霧干燥的原理，在吸收劑漿液噴入吸收塔之后，進行脫硫工作，再者就是通過干燥方式使得其可以在塔內分離，或是將其和二氧化硫進行反映，進而生成固體灰渣，達到脫硫的效果。半干法有著投資費用低設備可靠性頗高且脫硫效率好的優勢，所以其使用的范圍一直在不斷的擴大，目前已經成為火電廠主導型的脫硫工藝。相比于半干法，另外一種火電廠的脫硫技術，也就是濕法脫硫技術，就目前來講，主要為大型鍋爐中首選的脫硫方法，濕法脫硫方法中有堿式硫酸鋁法脫硫技術、海水脫硫技術以及雙堿法脫硫技術等等。而濕法脫硫技術就是利用漿液劑在煙道末端進行煙氣洗滌，脫硫劑以及脫硫的產物都為濕態，其反應都會在溶液中進行，且鈣的利用率也非常高，脫硫的效率甚至可以達到90%以上。濕法脫硫的技術其脫硫率雖然非常高，但其自身的弊端也非常大，也就是濕法脫硫的投資過高，且起運行的費用也非常昂貴，而且處理后的廢水很難處理，還需要安置專門的除霧器或者是再熱裝置。

2.2 脫硝技術內涵。電力廠的脫硝技術，就是指在煙氣燃燒時，對氮氧化物的清除過程，這也是防止環境污染非常重要的手段，甚至已經成為世界范圍的問題，并且被尖銳的提出來。而主流的脫硝手段，也就是半干脫硝以及濕法脫硝，這兩種工藝除了濕法使用催化劑并導致梵音給的溫度比半干法較低之外并沒有太大的區別，但如果從建設以及運行的成本來看，濕法脫硝的建設要比半干法多小的投入多出十倍不止。脫硝的工藝分為燃燒前以及燃燒過程中還有燃燒后的脫硝三大類別。脫硝技術根據水泥窯氮氧化物的形成機理，以及水泥窯降氮減排的技術措施有著兩大類別。第一類別是從源頭上來治理，也就是控制燃燒中所生成的NOx，其技術的措施大多為采用低氮燃燒器，還有分解爐和管道內的分段燃燒和控制燃燒的溫度，再有就是改變配料的方案有效的降低熟料燒成的溫度。靈異類別就是在末端進行處理。對煙氣中排放的NOx進行控制，其技術為分級燃燒加半干脫硫，該技術在國內已經存在，再有就是選擇非催化還原法也就是半干脫硫等等。

3 脫硫脫硝一體化技術與應用

現階段的火電廠中，其脫硫脫硝一體化的技術有很多，例如氯酸氧化法，SNOX（WSA-SNOX）工藝，濕法FGD加金屬螯合物劑等等。本文就氯酸氧化法、以及濕法FGD加金屬螯合物劑脫硫脫硝一體化技術與應用做出論述。氯酸氧化NOx的反應機理也就是NO與氯酸發生反應，生成CLO2和NO2，之后CLO2在于NO和NO2發生反應，最終生成HCL、HNO3以及NO2等最終產物。氯酸氧化SO2的反應機理為SO2和氯酸反應生成H2SO4和CLO2，產生的CLO2和沒有反應的SO2反應生成SO3和CL2，而CL2在進一步的和H2O與SO2發生相應的反應，生成HCL和SO3。氯酸氧化法的優點就是占據的地方非常的小，且起脫硫和脫硝的效率可以達到95%以上，且起操作的溫度較低，而在常溫和地氯酸濃度下就可以進行相應的反應，并且還可以去除掉煙氣中一些有害程度很高的重金屬以及廢金屬物；但其缺點也非常明顯，也就是氯酸的生產技術要求非常高，且價格非常昂貴，而且還會產生相應的酸性廢液，對運輸以及儲存的亞歐都非常高，而且很難解決，而氯酸還會對設備造成一定程度的服飾，所以在設備之內還需要加注防腐內襯，對投資的成本又很高的加成。濕法FGD加金屬螯合物劑；傳統的濕法脫硫效率大多都會在90%以上，但由于一氧化氮在水中很難溶解，所以濕法脫硫的同時很難一起脫硝。而經過長期的研究發現，一些金屬螯合物列如Fe（II）EDTA等可以溶解的NOx迅速發生反應，并促進氮氧化物的吸收，所以國外就開始對Fe（II）EDTA絡合吸收NOx進行相應的深化研究。最早在美國的Argonne國家級實驗室對濕法FGD加金屬螯合物劑同時脫硫脫硝進行了相關的實驗，其結果表明，在不影響二氧化硫清除的同時，其脫硝率能達到50%左右，并且在20世紀90年代初首先進行了實驗并取得了很大的成果，其脫硫的同時，脫硝的效率能達到60%，而脫硫的效率也達到了99%，非常接近完全脫硫效果。但該工藝也存在著一定的問題，也就是亞鐵離子很容易被氧化，且在反應中螯合物會有所損失，而在回收氮氧化物的時候，還要選擇不會使亞鐵離子氧化的惰性氣體，但最為重要的就是Fe（II）EDTA與Fe（NET）之間的循環利用非常困難，急劇增加的投資的費用，并且其反應的速度非常的慢，在工業應用上很難得到推廣。但不得不說，一旦Fe（II）EDTA和Fe（NET）之間的循環利用得到提高，且加速反應，該方法將會在工業應用中脫穎而出。

結語

火電廠的脫硫脫硝問題一直以來都是備受關注。有效的提高脫硫脫硝的效率，并將兩者結合，形成脫硫脫硝一體化技術，是目前的首要任務。這不光是對人們健康的負責，更是對自然環境的負責。

參考文獻

[1]白靜利，岳秀萍.火電廠煙氣脫硝脫氮一體化技術綜述[J].山西建筑，2014.

中圖分類號：X511

文獻標識碼：A