火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術探究

胡詩字 傅黎寬

摘要：近年來，在科學技術的不斷創新和發展背景下，火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術得到了有效的發展，同時也成為當下煙氣污染治理的重要措施之一。

關鍵詞：火電廠；煙氣；脫硫脫硝；一體化技術

隨著經濟的飛速發展，越來越大的能源需求使得以火電廠為代表的能源企業開足馬力生產，而火電廠的煙氣排放對空氣質量會造成嚴重的危害，大氣污染的一大污染源便是來自火電廠的煙氣排放。這些被排到空氣里的污染氣體中含有大量的硫化物、氮化物以及粉塵小顆粒，他們在空氣中經過一系列變化最后變成了我們最頭疼的霧霾問題和酸雨問題。基于此，火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術的實施勢在必行。

一、脫硫脫硝一體化技術現狀分析

經過一段時間的發展，煙氣脫硫脫硝一體化技術的發展已經呈現出多樣化的跡象，各種不同的方法也被源源不斷的發明出來。對于脫硫這一工藝來說，目前的處理技術已經十分成熟，能夠運用在實際的生產中且效果明顯。但是對于脫硝這一工藝來講，現有的科學技術手段還是沒辦法做到完美處理，主要是因為脫硝過程中產生的一系列副產物無法有效轉化為可收集物質或者對環境無害的物質，他們排放到空氣中依舊能對空氣造成二次污染。在這種前提下，研究者們將目光轉向了脫硫技術與脫硝技術同步、協調進行的處理技術也就是俗稱的一體化技術，研究怎樣將脫硫脫硝過程中產生的有害產物進行無害化處理或者回收利用。一體化技術的優勢在于將兩個處理流程結合在一起，不僅能幫助火電企業節約購置兩套不同設備的資金，還能降低處理副產物的成本，提高脫硫脫硝的效率。當前，已經出現的技術整體上的思想都是利用技術手段將氣態的硫化物和氮化物固定下來轉化為固態物質，再將這些物質加以合理利用產生一定的經濟效益。

二、火電廠煙氣聯合脫硫脫硝一體化技術

（一）聯合脫硫脫硝一體化技術中的煙氣凈化技術

在應用煙氣凈化工藝過程中，利用脈沖噴射式布袋除塵室將除塵、脫硝、脫硫有效的結合在一起。火電廠的煙氣中含有SO2，首先在布袋除塵器中注入鈉基脫硫劑和鈣劑，再通過布袋外表的過濾層將SO2脫除掉，對于火電廠煙氣中含有的NOX主要通過氨氣來進行消除，首先將氨氣噴人煙道中，再利用布袋中的SCR來完成下一步工作。同時要完成煙氣的除塵工作，在該流程中主要利用布袋自身具有的功能來實施。該工藝主要有以下特點：第一，在正常情況下，利用煙氣凈化工藝能夠將煙氣的85%去除；第二，由于該工藝將3種污染物的脫出功能綜合為一體，有效地降低了占地面積和技術應用成本；第三，應用煙氣凈化工藝時，在選擇性催化劑脫硝之前就已經將顆粒物和SO2去除，有效地降低了硫酸銨在催化劑層中的中毒、磨損以及堵塞。

（二）聯合脫硫脫硝一體化技術中的活性炭技術

在應用活性炭技術過程中，具體的工作原理如下：第一，在脫硫塔中設置有活性炭，活性炭會將通過脫硫塔的煙氣中的SO2吸附掉，再經過催化、氧化后將SO2轉化為吸附態的硫酸，并隨著活性炭轉送到分離塔中。第二，當煙氣中的SO2被吸附掉后，剩余的煙氣會輸送到二級脫硝塔中，通過活性炭的進一步催化，使煙氣中的NH3和NO2產生反應進一步生成N2。第三，在分離塔中利用活性炭吸附硫酸，在350℃的環境下進行熱解和再生，從而將高濃度的SO2釋放出來。在應用活性炭技術實施脫硫脫氨主要注意以下幾點：第一，當反應溫度達到100-200℃時，可以實現90%的SO2脫出率、70%的NOX脫出率；第二，為了保障活性炭的性能，要注意活性炭的制備流程和質量，其中包括原料性質、炭化以及活化等特征；第三，要高度關注活性炭應用過程中的液NH3、煙氣流量、入口煙溫以及滯留時間等，從而保障活性炭技術發揮有效的脫硫脫硝效能。

三、火電廠煙氣同時脫硫脫硝一體化技術

（一）干式同時脫硫脫硝一體化技術

以高能輻射法為例，高能輻射法主要分為兩種，一種是PPCT，另外一種是EBA，其中EBA是電子束照射法的縮寫，主要是通過電子加速器產生的高能等離子體對煙氣中的污染物實施氧化，通過強烈的氧化反應來消除NOX和SO2，同時利用水蒸氣進一步的反應，最終生成硫酸和硝酸，同時和提前注入的氨進行反應，最終獲得硝酸銨和硫酸銨，而干凈的煙氣會被排放出去。PPCT是脈沖電暈等離子體法的縮寫，該方法通過高壓脈沖電源發電來將加速器電子束進行替代，整體的應用原理和電子束照射法相同。隨著科學技術的進一步發展，電子束法已經得到了有效的應用，整體的脫硫效果可以達到90%，脫硝率略低，整體達到了18%，但是其具有明顯的優勢，例如脫硫脫硝過程中不會產生廢渣、廢水，同時不會對環境產生二次污染，生成的副產物經過進一步的加工生成肥料，具有明顯的經濟效益。但是其缺點也非常明顯，消耗的成本比較高，脫硫脫硝過程會對產生的X射線進行防護，但是在工程中可能出現污染的轉嫁。

（二）濕法煙氣同時脫硫脫硝技術

以氯酸氧化法為例，通過氯酸的強氧化能力來吸收煙氣中的一氧化氮和二氧化硫，該方法的特點是能夠利用一套設備完成整個流程，通過堿式吸收法和氧化吸收法來實施，有效地提升了脫出二氧化硫和一氧化氮的效果，同時可以將煙氣中的有毒微量金屬元素進行脫出，該技術優勢在于不會產生催化劑失活和中毒等現象，適應性比較強，同時對煙氣的限制范圍比較窄，在正常的環境下就可以進行氧化吸收，但缺點也比較明顯，氯酸吸收劑不容易制取，對反應設備的腐蝕性比較強，產物中的廢酸會造成二次污染等情況。

四、結束語

綜上所述，脫硫脫硝一體化技術的發展還不是很完善，今后依舊有很長的一段路要走。脫硫技術與脫硝技術需要協同發展才能實現一體化，然而脫硫技術的成熟運用并不能復制到脫硝技術上去，現有的科學技術手段仍然無法良好的處理脫硝過程中產生的一系列問題。科學研究者們還需要加快新技術的突破，爭取在脫硝技術中實現副產物回收利用，提高脫硝效率。煙氣脫硫脫硝一體化技術的發展前景依舊十分光明，在環保壓力日趨增大的未來，一體化技術的研發必將得到長足的進步。

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