烟气脱硫脱硝技术的现状与发展

秦达飞

摘要：烟气中含有大量的含硫与含硝物质，这些物质会对大气造成严重的污染，破坏生态环境。为了有效地解决烟气 对环境的污染问题，需要对烟气脱硫脱硝技术进行深入的研究与分析。本文阐述了烟气脱硫脱硝技术的现状，并对此技术 的未来发展趋势进行探讨。

关键词：烟气;脱硫脱硝;技术现状

前言

随着我国经济的发展%在能源消费中带来的环 境污染也越来越严重&其中大气烟尘$酸雨$温室效 应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀 手&燃煤烟气所含的烟尘$二氧化硫$氮氧化物等有 害物质是造成大气污染$酸雨和温室效应的主要根 源&我国南方及西南部地区相当一大片地域频繁发 生酸雨和酸雾的灾害&cddd年全国环境状况公报表 明在统计的 eef个城市中%gehij的城市超过国家 空气质量二级标准%其中超过三级标准的有 kkc个 城市%占监测城市的eehkj&我国煤炭储量丰富%每 年的产量超过 kd亿 G&我国燃煤取得的能量达到能 源总量的lij以上%而且这种能源结构在近年不会 改变&与此同时燃煤烟气中排放的二氧化硫和氮氧 化物占全国总排放量的mdj&因此在我国对燃煤烟 气进行脱硫脱硝是刻不容缓的任务&

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 硫率和脱硝率分别為 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 烟气脱硝技术现状

造成大气污染的主要排放物之一就是氮氧化物，这一物 质会造成酸雨等污染现象。脱硝技术可以应用于物质燃烧过 程中的各个阶段。针对燃烧前的脱硝方法一般是通过处理燃 烧物，这一过程会极大地增加脱硝成本，因此该种脱硝方法 不常用。针对燃烧过程中的脱硝方法，一般利用低氮燃烧的 手段达到脱硝的目的。而燃烧后的脱硝方法主要是 SNCR、 SCR 技术以及电子束脱硝技术等。因此在考虑脱硝成本的前 提下，可以常用以下技术进行烟气脱硝：

（1）低氮燃烧。低氮燃烧是应用于燃烧过程中的脱硝 技术，其工作原理是通过改变燃烧的条件进而减少烟气中的 氮氧化物的含量，最终减少排放到大气中的污染物。在低氮 燃烧技术中还分为烟气再循环技术与空气分级燃烧技术等。 在应用此种方法进行脱硝时，主要会改变空气的混合成分与 方式，导致空气比降低，通过控制空气混合成分控制燃烧的 温度，并有效地减少氮氧化物的生成量。但是此项技术的脱 硝率较低，并且在降低空气比的过程中容易出现燃料没有完 全燃烧的问题，极大地影响了燃烧效率，对不完全燃烧后的 产物也无法妥善处理。

（2）选择性非催化还原。SNCR 脱硝技术的应用方法为 首先必须要在高温的环境下进行，需要控制温度在 800 ～ 1000℃，使氨类化合物与烟气中含有的氮氧化物进行发应， 在反应后可以生成 N2，由此可以分离出烟气中的氮元素，直 接减少了烟气中氮氧化物的排放，能够有效地改善空气质量。 由于此项技术是在高温的条件下进行，可以避免使用催化剂 使其进行反应，并且高温可以确保物质的活化反应。此项技 术具有操作简便、阻力小、应用成本低等优点。但是该种方 法的脱硝率非常低，只能达到 30% 左右，在提高脱硝率的同 时其氨逃逸率也素质提高，造成环境的二次污染。

3 烟气脱硫脱硝技术的未来发展趋势

炭基新型催化技术。为了提高污染物的处理效率， 必须研发高效、清洁的烟气处理技术，有效地改善环境质量。经过相关实验可知，利用催化法进行烟气脱硝脱硫可以在保 证安全的基础上，实现高效处理。其中活性炭以其自身孔隙 结构大、稳定性高等优点多被用作烟气脱硫脱硝的材料。同 时，应用活性炭不会出现二次污染的问题，获取方法也较为 广泛且便捷。相关专家利用活性炭研究了解决上述技术中存 在的一些缺点问题，主要是利用改变活性炭的化学改性或者 在活性炭上负载稀土金属等方法，研究出了新型的烟气脱氧 脱硝技术，便是炭基新型催化技术。

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.