烟气脱硫脱硝技术的现状与发展

毛晓香

摘 要：随着现代经济社会的不断发展，电厂烟气脱硫脱硝开始逐渐得到重视，我国目前电厂所用的烟气脱硫脱硝技术包括电子束照射、FGD—SCR法以及氯酸氧化技术等。本文主要针对工艺脱除机理对其优点和缺点加以分析和探讨，并对我国未来烟气脱硫脱硝的发展方向进行预测，从而促进我国发电事业的不断发展和进步。

关键词：电厂发电；脱硫脱硝；现状分析；改进措施

随着经济社会的不断发展和进步，能源消费结构诱发的环境污染现状越来越严重，其中温室效应、酸雨、大气烟尘、臭氧层破坏成为对人类生存造成危害的主要杀手。燃煤烟气包含二氧化硫、烟尘、氮氧化物等物质是造成酸雨、大气污染、温室效应的主要因素。[1]所以，如何对燃煤中的NOx以及SO2的排放加以控制，是我国环保领域以及世界能源需要解决的主要问题。因为分步脱硫脱硝技术相对简单、运行成本较低、其运行性能相对较好，脱硫脱硝技术是未来燃煤烟气治理技术的未来发展，传统的脱硫技术联合选择性催化还原技术能够脱除烟气中所具有的SO2以及NOx联合脱硫脱硝技术的应用在系统内部能够脱离相应气体。

1 联合脱硫脱硝技术分析

当前发电厂使用较为广泛的脱硫脱硝技术就是联合脱硫脱硝工艺，因为选择的SCR以及FGD工艺能够互相独立，大都能够达到对NOx以及SO2脱硫效果。

1.1 石灰、石灰石烟气脱硫—SCR联合技术

联合脱硫脱硝技术的工业化发展一般选择高性能的石灰/石灰石烟气脱硫系统从而脱除SO2以及选择性催化还原的工艺来消除NOx。一般而言，石灰、石灰石脱硫体系所用的湿式工艺，但是，SCR体系为干式工艺范畴之内。这一工艺目前在德国、日本或者瑞典等都进入到工业的应有阶段。[2]其主要优点是无论入口处的NOx或者SO2浓度比大小为多少，都能够达到NOx或者SO2脱硫率达到理想的效果。

1.2 SNOXTM技术

SNOXTM关键技术包括SO2和SCR的WSA以及转化，这一工艺首先把烟气加热超过405℃，通过布袋除尘器对颗粒物加以去除，并在SCR单元进行脱硫，在SCR单元内部使用氨气对NOx进行催化氧化处理，并将其转变成水蒸气和氮气。烟气在第二个催化反应器内部把SO2转变成成SO3。最后，烟气通过换热器实现降温之后，通过玻璃管冷凝器将水转变成硫酸。[3]这项技术脱硫率和脱硝率分别为95%以及94%。这项技术的有点就是可靠性较高、维护费用相对较低，不会出现二次污染，其投资费用较高、能耗相对较大。

2 脱硫脱硝技术

若使用两套装置可以对烟气进行脱硫脱硝，其占地面积相对较大，操作费用相对较高、投资费用较高。所以，脱硫脱硝技术依然处在初级阶段，并在规模较大的工业中得到应用，烟气同时脱硫脱硝技术分为两个不同的种类，炉内燃烧过程中的同时使用的脱除技术、燃烧之后的烟气脱除技术。燃耗之后的烟气脱硫脱硝是未来大规模工业发展中应用较为普遍。

2.1 干式同时脱硫脱硝工艺

2.1.1 电子束照射法

电子束照射法是目前运用较为普遍、较为典型的一种碱性喷雾干燥法，这种方法的原理则是通过烟气进入到反应器之后配合氨气，并在反应器中通过电子加速器诱发电子束照射烟气，并让氧、水蒸气等分子激发出现高能的自有其，这些自由基会让烟气中的NOX以及SO2在较短的时间内就受到氧化，产生硝酸和硫酸，并和氨气反应形成硝酸铵或者硫酸铵化肥。这一流程的优点就是能够保证脱硫脱硝同时进行，其中脱硫效率能够超过90%、脱硝效率则能够达到80%以上的标准，不会出现废渣或者废水，副产品则可以当成化肥来使用。[3]

2.1.2 NONXO技术

NONXO技术属于干式吸附再生技术的一种，其处理过程包括再生和吸收等步骤，该项技术处理过程包括吸收以及再生等不同的步骤，该项技术对于二氧化硫进行净化的水平相对较高，氮氧化物的脱除效率在70%到90%之间。这项技术的运用吸附剂用量较大，其设备相对庞大、投资较大，动力消耗大。

2.2 湿式同时脱硫脱硝工艺分析

2.2.1 氯酸氧化工艺分析

该项工艺技术是在设备内部脱除烟气中的NOX以及SO2的方法，这项工艺所用的氧化吸收塔以及碱式吸收塔两段不同的工艺，氧化吸收塔所用的氧化剂主要是使用对SO2、NO以及有毒金属进行氧化处理，碱式吸收塔作为后期的工艺则使用NaOH以及Na2S作为吸收剂，从而对残余的酸性气体加以吸收。

2.2.2 湿式配合吸收工艺分析

湿式FGD配合金属螯合物工艺在中性溶液或者碱性溶液中配合亚铁离子，从而形成氨基羟酸亚铁螯合物。[4]这类螯合物通过吸收NO形成亚硝酰亚铁螯合物，配合NO之后能够连同溶解之后的O2以及SO2而形成N2O和N2，连同硫酸盐和二硫酸盐以及N—S化合物等。这类工艺需要从吸收液去除硫酸盐、而硫酸盐等。这一工艺技术依然处在初级阶段，其利用率相对较低。

3 结语

为了能够从根本上减少氮氧化物和二氧化硫可能会对大气造成的污染，首先，要能够对燃烧技术抑制的生成技术进行改进；其次，要对烟气中的氮氧化物和二氧化硫进化处理。在今后的烟气脱硫脱硝工艺研究过程中，要能够加深对反应动力、反应机理的研究力度，从而为相关工艺实现工业化发展提供有力、充分的理论指导。发电厂要能够结合我国的实际国情，开发能够运用在中小型锅炉上，低耗能、高效、操作性较强的脱硫脱硝工艺，促进我国电力事业的不断发展。

参考文献：

[1]岳涛，庄德安，杨明珍，邓九兰，张迎春.我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展现状[J].能源研究与信息，2008（03）：125-129.

[2]沙乖凤.燃煤烟气脱硫脱硝技术研究进展[J].化学研究，2013（03）：315-321.

[3]王旭伟，鄢晓忠，陈彦菲，谭旦辉.国内外电厂燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展[J].电站系统工程，2007（04）：5-7+39.

[4]葛荣良.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].上海电力，2007（05）：458-467.endprint