燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题分析

（洁华控股股份有限公司，浙江 海宁 314418）

一、引言

化石燃料燃烧产生的SO2和NOx是形成酸雨、光化学烟雾和臭氧层损耗，造成城市空气污染主要原因。化石燃料燃烧烟气脱硫脱硝技术的占地面积小，可同时降低多种污染物的浓度。烟气脱硫脱硝技术的发展有效提升了我国大气污染治理成效，有力推动我国化石燃料的清洁高效利用。脱硫脱硝方法主要有离子体法、固相吸附法、溶液吸收法和生物法等。如何有效提高脱硫脱硝效率，降低化石燃料燃烧烟气SO2和氮氧化物的排放量，成为目前的研究热点。

二、烟气脱硫脱硝技术在火电厂中的应用

（一）氯酸氧化技术的应用

氯酸氧化技术是将氯酸形成喷雾状的强氧化剂，实现NO与SO2的完全氧化。使用时应先将大量的氯酸氧化剂喷撒到烟道的脱硫脱硝器中，此时氯酸可以与烟道中的SO2、NO充分转换，实现对硫、硝酸盐以及烟气等物质的净化。此项技术最大的优点就是可在同一时间、同一设备中对硫酸、硝酸进行处理。此外，在使用此项处理技术时可以在设备的辅助下将处理时间进行分段，先将基本吸收设备、氧化吸收设备进行组装，进而提升硫酸、硝酸的去除率。此外，使用此项技术时其中的氧化剂可以将烟气中的有害元素、金属元素等进行清除；同时，在使用此项技术时可以不使用化学氧化还原剂，以此来避免催化剂中毒的情况。

（二）湿法烟气脱硫脱硝技术的应用

在应用该项技术时，先将烟气输送到SCR设备中，在此设备中催化剂通过化学反应可以将NO转化为N2。然后烟道中的气体会被输送到改质器中，SO2会在催化剂的作用下被转换为SO，通过冷凝器过滤冷凝。硫酸与冷凝水混合后，可以产生浓度较高的硫酸。在火电厂运行过程中会有一部分氨气被消耗，不会给火电厂生产带来影响，可见使用此项技术可以达到良好的脱硫脱硝效果，并可以保证整体过程的稳定性与安全性，但是该项技术的成本相对较高，且过滤后所产生的浓硫酸不好储存，因此并没有得到广泛的应用。

（三）同时脱硫脱硝技术的应用

同时脱硫脱硝技术主要包括电晕放电技术、电子束照射技术、烟道气循环硫化床技术、光催化氧化技术等。其中，电子束照射技术可以对烟气进行净化，并可以将气态污染物放置到二氧化硫与氮氧化物之上，在反应后完成脱硫脱硝，形成硝酸与硫酸，最后可以与烟道中的氨气发生反应形成无色结晶与白色颗粒。在但是此项技术的设备可靠性不高、极速器能耗较大且所产生的副产品回收较难，同时会产生氨气泄漏的情况，但是该项技术脱硫脱硝率相对较高。脉冲电子卤素脱硫脱硝技术主要是使用高电压脉冲，在产生活化电子后可以破坏烟道中的二氧化硫与氮氧化物，实现脱硫、脱氮的目的，且不会出现二次污染，但是使用此项技术时应对电流范围进行改进。

三、火电厂脱硫脱硝技术的节能环保措施

（一）烟气脱硝设施

1.在原注氨调节阀旁增加了小流量注氨调节阀，氨气最大量由52.03m3/h（标况）降至19m3/h（标况），经过近一年操作，能够满足当前催化操作条件下调整使用，且当前注氨调节阀已投自动控制调节。2.脱硝反应温度偏差较大是由于南侧测点检测到炉内局部短路未换热烟气的温度，故在原安装位置旁重新开孔，热电偶长度由800mm变为1200mm。改造后，脱硝反应温度偏差降至15℃以内，为脱硝设施平稳操作提供真实数据。3.为消除中压蒸汽吹灰器震动较大、卡涩故障较频繁的隐患，保证中压蒸汽吹灰器正常运行，在吹灰器蒸汽主管上新增自立式减压阀。改造后蒸汽吹灰器运行平稳，保证了脱硝反应床层稳定运行。4.针对氨逃逸表检测问题，先期由选取预留采样口进行激光检测，到激光抽取式改造，再到选取在不同位置改回原内置式激光检测。调试后氨逃逸表数值显现出变化趋势，但根据注氨量的调整，氨逃逸表数值变化较大，且数值最高在10×10-6，设计要求氨逃逸监控数值在3×10-6以内，目前注氨量与理论需氨量数值基本一致时，氨逃逸表数值4×10-6，判断此氨逃逸表还存在异常，不能真实反应实际烟气中氨逃逸数值。目前在保证环保指标排放达标前提下，控制单台炉烟气出口NOx数值不低于20mg/m3（标况），以尽可能降低实际氨逃逸量。

（二）工艺过程中SOx和NOx的减排措施

催化裂化装置再生烟气中SOx和NOx污染物的控制首先必须加强源头治理，通过降低催化原料的硫含量和氮含量、优化催化裂化装置操作条件，尽可能减少再生烟气中SOx和NOx的生成。当前工艺条件下，可以通过以下方法降低再生烟气SOx的含量：一是选用性能稳定的脱硫助剂，降低原料硫含量，可以在不增加设备投入的情况下快速控制再生烟气中SOx排放量；在已经配置催化剂原料加氢预处理装置的催化裂化装置，可以通过提高加氢操作苛刻度，选用高脱硫活性催化剂等方式降低催化裂化装置原料的含硫量。降低再生烟气中NOx的方法有：在再生方式一定的前提下，优化再生器操作条件，减少过剩氧含量和铂助燃剂的使用；在设计阶段考虑低NOx再生器的设计理念，改进待生催化剂床层分布器和主风分布器的结构，采用低氮喷嘴、分段燃烧等技术优化CO焚烧炉的设计，尽可能降低过剩氧含量，抑制NOx的生成，也可以通过加注脱硝助剂的方式降低再生烟气中NOx的排放。

四、结束语

火电厂在生产运行的过程中所产生的烟气会给空气质量带来一定的影响，并严重威胁着人们的身体健康，因此，应采用有效的方式进行解决。目前，我国在治理火电长烟气时以脱硫脱硝技术为主，虽然在技术方面还有些不足，但是在治理的过程中得到良好的效果，在提升烟气排放质量、效率的基础上达到了节能环保的目的。