火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势

2016-11-30马利君大唐环境产业集团股份有限公司江苏南京210047

中国新技术新产品 2016年2期

马利君（大唐环境产业集团股份有限公司，江苏　南京　210047）

马利君
（大唐环境产业集团股份有限公司，江苏南京210047）

摘要：就目前我国的电力企业来看，其发电的能源多来自于火力发电，而由于火力发电对环境的污染非常大，和我国的环境保护政策有一定的冲击，尤其是其中的烟尘以及粉尘和废水等。而这些污染重又以硫污染最为严重，笔者就火电厂的脱硫技术以及脱硫脱硝一体化的发展做出简单的论述，以其对环境保护起到一定的作用。

关键词：火电厂；脱硫技术；脱硫脱硝一体化

1 当前我国脱硫技术的主要问题及开发重点

无论是哪种脱硫方法，都会存在着一些问题，例如吸收塔烟气温度过高，喷嘴较少以及雾化方式不完善等等。对于吸收塔烟气温度的问题，其烟气的温度越低，脱硫率就越高，所以说，火电厂的脱硫工作中，降低并控制吸收塔烟气的温度就非常的重要。但想要有效的降低温度，就需要从均匀的雾化以及除尘器的露点上下手，有效的将温度降低。并且在脱硫的过程中，始终保持除尘器的收尘效果，只有这样才可以有效的保持烟气的温度，有效的提高脱硫效果。当然日后火电厂脱硫开发的重点除去这些外，增加喷嘴的数量优化雾化的方式也是重中之重。喷嘴的方式以及雾化的方式不同都会影响到火电厂的脱硫效果。喷嘴的数量高，其雾化的控制面积就会减小，可以更好的均匀的控制烟气的温度，且死角也会相应的减少。

2 火电厂脱硝技术与应用

2.1 脱硝技术的分类及技术特点。就目前我国的火力发电厂采用的脱硫方法大多有两种，即半干法和湿法这两种。所谓半干法就是利用喷雾干燥的原理，在吸收剂浆液喷入吸收塔之后，进行脱硫工作，再者就是通过干燥方式使得其可以在塔内分离，或是将其和二氧化硫进行反映，进而生成固体灰渣，达到脱硫的效果。半干法有着投资费用低设备可靠性颇高且脱硫效率好的优势，所以其使用的范围一直在不断的扩大，目前已经成为火电厂主导型的脱硫工艺。相比于半干法，另外一种火电厂的脱硫技术，也就是湿法脱硫技术，就目前来讲，主要为大型锅炉中首选的脱硫方法，湿法脱硫方法中有碱式硫酸铝法脱硫技术、海水脱硫技术以及双碱法脱硫技术等等。而湿法脱硫技术就是利用浆液剂在烟道末端进行烟气洗涤，脱硫剂以及脱硫的产物都为湿态，其反应都会在溶液中进行，且钙的利用率也非常高，脱硫的效率甚至可以达到90%以上。湿法脱硫的技术其脱硫率虽然非常高，但其自身的弊端也非常大，也就是湿法脱硫的投资过高，且起运行的费用也非常昂贵，而且处理后的废水很难处理，还需要安置专门的除雾器或者是再热装置。

2.2 脱硝技术内涵。电力厂的脱硝技术，就是指在烟气燃烧时，对氮氧化物的清除过程，这也是防止环境污染非常重要的手段，甚至已经成为世界范围的问题，并且被尖锐的提出来。而主流的脱硝手段，也就是半干脱硝以及湿法脱硝，这两种工艺除了湿法使用催化剂并导致梵音给的温度比半干法较低之外并没有太大的区别，但如果从建设以及运行的成本来看，湿法脱硝的建设要比半干法多小的投入多出十倍不止。脱硝的工艺分为燃烧前以及燃烧过程中还有燃烧后的脱硝三大类别。脱硝技术根据水泥窑氮氧化物的形成机理，以及水泥窑降氮减排的技术措施有着两大类别。第一类别是从源头上来治理，也就是控制燃烧中所生成的NOx，其技术的措施大多为采用低氮燃烧器，还有分解炉和管道内的分段燃烧和控制燃烧的温度，再有就是改变配料的方案有效的降低熟料烧成的温度。灵异类别就是在末端进行处理。对烟气中排放的NOx进行控制，其技术为分级燃烧加半干脱硫，该技术在国内已经存在，再有就是选择非催化还原法也就是半干脱硫等等。

3 脱硫脱硝一体化技术与应用

现阶段的火电厂中，其脱硫脱硝一体化的技术有很多，例如氯酸氧化法，SNOX（WSA-SNOX）工艺，湿法FGD加金属螯合物剂等等。本文就氯酸氧化法、以及湿法FGD加金属螯合物剂脱硫脱硝一体化技术与应用做出论述。氯酸氧化NOx的反应机理也就是NO与氯酸发生反应，生成CLO2和NO2，之后CLO2在于NO和NO2发生反应，最终生成HCL、HNO3以及NO2等最终产物。氯酸氧化SO2的反应机理为SO2和氯酸反应生成H2SO4和CLO2，产生的CLO2和没有反应的SO2反应生成SO3和CL2，而CL2在进一步的和H2O与SO2发生相应的反应，生成HCL和SO3。氯酸氧化法的优点就是占据的地方非常的小，且起脱硫和脱硝的效率可以达到95%以上，且起操作的温度较低，而在常温和地氯酸浓度下就可以进行相应的反应，并且还可以去除掉烟气中一些有害程度很高的重金属以及废金属物；但其缺点也非常明显，也就是氯酸的生产技术要求非常高，且价格非常昂贵，而且还会产生相应的酸性废液，对运输以及储存的亚欧都非常高，而且很难解决，而氯酸还会对设备造成一定程度的服饰，所以在设备之内还需要加注防腐内衬，对投资的成本又很高的加成。湿法FGD加金属螯合物剂；传统的湿法脱硫效率大多都会在90%以上，但由于一氧化氮在水中很难溶解，所以湿法脱硫的同时很难一起脱硝。而经过长期的研究发现，一些金属螯合物列如Fe（II）EDTA等可以溶解的NOx迅速发生反应，并促进氮氧化物的吸收，所以国外就开始对Fe（II）EDTA络合吸收NOx进行相应的深化研究。最早在美国的Argonne国家级实验室对湿法FGD加金属螯合物剂同时脱硫脱硝进行了相关的实验，其结果表明，在不影响二氧化硫清除的同时，其脱硝率能达到50%左右，并且在20世纪90年代初首先进行了实验并取得了很大的成果，其脱硫的同时，脱硝的效率能达到60%，而脱硫的效率也达到了99%，非常接近完全脱硫效果。但该工艺也存在着一定的问题，也就是亚铁离子很容易被氧化，且在反应中螯合物会有所损失，而在回收氮氧化物的时候，还要选择不会使亚铁离子氧化的惰性气体，但最为重要的就是Fe（II）EDTA与Fe（NET）之间的循环利用非常困难，急剧增加的投资的费用，并且其反应的速度非常的慢，在工业应用上很难得到推广。但不得不说，一旦Fe（II）EDTA和Fe（NET）之间的循环利用得到提高，且加速反应，该方法将会在工业应用中脱颖而出。