火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢

張鑫

摘要：目前我國經濟與科技迅猛發展的同時，對環境、大氣的保護工作重視程度增加。大氣污染中的主要構成就是氮氧化物NOx、硫氧化物SO2等，這兩種主要污染物的形成原因就是每套或其它材料的燃燒而形成的。火電廠作為用煤、石油、天然氣等燃料進行電能生產的場地，其對大氣污染帶來的影響作用不容忽視。多樣本文將對脫硫技術應用與脫硫脫硝一體化發展進行全面的研究分析，積極響應國家環境保護的相關規定。

關鍵詞：火電廠；脫硝技術；脫硫脫硝一體化；發展前景

引言：

人類為了更好的滿足生活所需，會將地球上的資源進行開發利用，后期直接轉化為經濟商品，從而形成一定的經濟制度與模式。但在全球經濟一體化發展的今天，環境保護與污染治理相關問題，也是每個國家所關注的重點內容。霧霾、溫室效應等常見污染問題已經給生命活動帶來了極大的威脅，因此科學技術在環境保護與治理方面，將工業化發展的副作用減輕，從而給人類活動提供基本的保障條件。而煤炭作為最基本的能源材料，用其進行發電能夠很大的滿足世界用電量的需求。我國作為一個能源消耗的大國，煤炭成為能源供應的主要物質。但其在燃燒過程中形成的SO2、NOx，對大氣有著嚴重的污染，目前我國的火電廠在脫硝技術以及脫硫脫硝一體化等方面研究力度明顯加強，這樣就會對其未來的技術應用發展趨勢奠定了良好的基礎。

一、火電廠脫硝技術及其應用

（一）火電廠脫硝技術梗概

煤炭在其燃燒過程中，采用低NOx燃燒技術，其實就是常見的一級脫氮，這種技術可以將過剩的空氣系數降低，并降低正在燃燒的空氣的溫度，這對燃燒器的持續工作都有著積極的作用。經過該技術應用，能夠將NOx數量減少，而且技術操作相對來講比較經濟，對鍋爐保護也有著積極的作用；燃燒過程結束之后的脫氮就是從其煙氣中脫氮，這也就常見的二級脫氮。該技術的應用方法可以分為液體吸收、氣象反應、微生物等多種方法，氣象反應中也有其他分類，諸如電子束照射法、選擇性催化或非催化等方法。電子束照射的技術特點就是其脫除效率較高，可以說是一種幾號的脫硝技術手段。但是其弊端則是在經濟投入方面與實踐操作環節，只有選擇性非催化還原的方法經濟成本較低，但其在技術應用方面，也會出現溫度控制的難度工作，如果造成氮氣泄露，依舊會產生污染問題。

1.低NOx燃燒技術

該技術在實踐操作階段，需要將燃燒的條件以及方法進行更改，繼而實現低NOx的產生。而改變燃燒的條件就是降低空氣的比率，進而控制燃燒的溫度。將空氣中的預熱減少，就會將NOx的轉化率降低。改變煤炭燃燒的方法可以利用燃燒器、控制氧氣濃度、二段燃燒、降低燃燒溫度等方法，這樣就能將氮氧化物產生幾率降低。

2.煙氣脫硝技術

煙氣脫硝技術可以分為濕法脫硝以及干法脫硝、液體吸收、液體吸附、微生物法等。氣象反應法中電子束照射法是通過高能電子產生自由基，然后將氧化氮轉化為二氧化氮，直至生成NH4NO3再進行回收利用；選擇催化或非選擇性催化還原，就是在催化或非催化的基礎上，將煙氣還原為氮氣的形式；而低溫常壓等離子分解的方法，就是利用高壓電暈放點去撞擊NOx，最后分別分解出氮氣、氧氣的方法；液體吸收法的應用范圍相對來講較為廣發，但是其脫硝的效率一般化。微生物法可以利用NOx，作為氮源，將其還原成氮氣，這種方法目前在我國還處于一種發展階段，技術操作相對來講還不為成熟，所以其應用推廣程度是較為有限的。

（二）火電廠脫硝技術應用

1.國內應用實際

我國的煙氣脫硝技術在應用階段，往往存在成本過高、操作較為復雜的情概況，從這幾個方面來看我國在實施具體操作中的后勁不足。目前我國的大部分火電廠還是運用預留煙氣脫硝NOx裝置空間的手段，一些大型的燃煤設備的煙氣脫硝使用催化還原的技術較為常見。

2.國外應用實際

從國際上來看，許多發達國家對脫硝技術應用范圍較廣，像美國會把脫硝技術作為電廠控制NOx的技術，德國是在上個世紀六十年底啊，將以及脫氮技術應用探究，并開發了低NOx排放量的氮氧化物燃燒器。經過二級脫氮技術的煙氣脫氮裝置合理利用，使用一些低氮氧化物燃燒器不能就按功能NOx排放，一般都會采用二級脫氮技術的裝置將其有效的排放。

二、脫硫脫硝一體化的發展趨勢分析

（一）聯合脫硫脫硝技術

1.SNRB技術

該技術能夠將脫硫脫硝、除塵清潔等工作進行結合。SNRB一般不會對鍋爐造成不利的影響。利用納基吸附劑能夠將氮氣與氮氧化物進行集中利用，最終起到預期的脫硫脫硝的效果。

2.SNOX技術

該技術對于脫硫脫氮的效果較為明顯，而其其只消耗氨氣、二氧化硫等基本構成的催化劑，在氮氧化物的作用下，能夠將氨氣的反應持續下去。這種技術的運行以及維護的費用投入相對來講都比較低，其可靠性、有效性極為明顯。可也存在能耗大、投資力度大等問題，該技術應用存在一定的危險性在，在技術實踐階段需要嚴謹運用。

3.活性炭技術

該技術能夠將煙氣中的SO2氧化為SO3，經過溶解之后，在利用活性炭將其吸附，噴灑氨氣從而生成氮氣，最終達到脫硝的目的。該技術的脫硫脫硝的比例可以在80%～90%。

4.干式一體化SO2、NOx技術

干式一體化SO2、NOx技術，該技術的控制系統主要包含4項控制技術，分別是底氮氧化物燃燒器、選擇非催化還原、燃盡風、干吸附劑噴射。該技術對燃煤機組來講具備很強的實用性，能夠將燃燒的排放環節控制在爐內或煙道內，脫硫脫硝的效果是在80%左右。

5.煙氣脫硫脫硝技術

將氨氣作為最基本的反應及，利用催化劑的作用將干式一體化NOx轉化為氮氣與水，該技術的脫硫脫硝率是在70%。

（二）同時脫硫脫硝技術

該技術應用之后能夠將脫硫脫硝的工作效率顯著提升，這種方法能夠在實踐過程中通過兩步的反應，將脫硫脫硝工作落實，具體的方式包括濕法與干法兩種。

1.干法同時脫硫脫硝技術

干法同時脫硫脫硝技術主要包括電子束照射法，這種方法應用較為常見，能夠將脫硫脫硝的高效率持續維持下去，對于一些火電廠來講不會出現二次污染的情況。其操作較為簡單；另外在活性炭脫硝脫硫方法應用階段，能夠將炭元素吸收，能夠獲得預期的轉化率。

2.濕法同同時脫硫脫硝技術

該技術匯總氯酸氧化的方法應用，能夠將煤炭燃燒過程中的有毒物質吸附，脫硫脫硝的比率高達90%；其中濕法配合吸收的方法，能夠利用濕法洗滌的體系進行聯合脫硝，最終實現脫硫脫硝的根本目的，該技術手段目前正在探究分析階段，只有進行小范圍的實驗，并沒有在火電廠脫硫脫硝工作中廣泛應用。

結束語

火電廠利用煤炭燃燒實現發電，對大氣污染的危害較高。其中干式一體化SO2、NOx，最為有害氣體的基本構成，是產生大氣污染的原罪。因此需要利用脫硝技術以及脫硫脫硝一體化，將SO2、NOx進行排放前的先處理。作為世界性的環境污染問題，在技術運用環節還有很多需要突破的地方，因此需要根據項目工程的需要，選擇合理的技術最終實現脫硫脫硝的目的，為環境保護做積極的努力。

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