我国脱硫脱硝技术的发展及应用

我国脱硫脱硝技术的发展及应用

郑英鹏

（湖北思搏盈武环保科技有限公司武汉430000）

摘要：随着现代经济的不断发展，环境保护深受人们的普遍关注，氮氧化物作为酸雨、大气污染及化学烟雾的主要诱因。要想从根本上控制这类污染物的排放，就要从根源上入手。火电厂如何在节能减排领域中有效的减少氮氧化物的排放成为其急需解决的主要问题，本文就针对我国脱硫脱硝技术的发展和应用进行深入探讨。

关键词：脱硫；脱硝；技术；发展

在我国社会发展的过程中，形成了以煤炭资源为主的能源消费结构。随着社会经济的快速发展，对于电力的需求越来越大，火力发电是我国发电厂中的重要组成部分，主要依靠燃煤发电，在煤炭燃烧过程中，会产生大量的二氧化硫等物质，使得环境遭到了巨大的污染，从而形成酸雨，给人们的生命健康造成了巨大的威胁。自从20世纪70年以来，发达国家就开始对控制烟气中二氧化硫排放的技术进行探讨，研究了工业烟气的脱硫脱硝技术。由于近年来我国更加重视环境保护问题，对煤炭燃烧烟气进行脱硫脱硝具有重要的意义，不仅有利于环境的保护，还有利于促进社会的可持续发展。因此，必须不断的对烟气脱硫脱硝技术进行研究，对烟气中包含的二氧化硫等有害物质进行有效的控制，促进我国社会的可持续发展。

1、发展现状

火电厂烟气脱硫技术最早是从国外引进来的技术，国内一些有相关企业也渐渐加入研究探索的队伍，同时对消化吸收的技术也进行开发。我国国内目前有将近一大半的燃煤火电厂机组都使用安装了脱硫技术，其主要以采用烟气脱硫技术为主，烟气脱硫技术主要是利用石灰石-石膏法实现脱硫目的的。而其他燃煤火电厂使用的脱硫技术主要有:烟气循环流化床法、旋转喷雾半干法、炉内喷钙法、海水脱硫法等。脱硫技术的过程是及其复杂的，研制出来的设备种类也错综复杂，但是有很多设备我国都可以独立生产制造。随着经济和社会的发展，我国燃煤火电厂随着人们的需求也迅速发展起来，而国产化的需求带动了脱硫工程发展，渐渐走上专业化道路。另一方面国内相关环保工程公司也纷纷向先进国家引进来一些烟气脱硝技术，从此，脱硫脱硝一体化技术便在我国开始兴盛起来。

2、火电厂脱硫脱硝技术

2.1同时脱硫脱硝

这种技术的顺利实施的前提条件是要建立不同的两套设备，并共同对设备产生的二氧化硫以及氮氧化物实施脱除，这种方法对于脱除设备和空间的要求的较高，并需要设备和操作空间达到规范的要求。这种方法受到了有关部门以及专家学者的普遍重视，根据其在火电厂的实际运用状况来分析，其逐渐实现成熟，并在能够实现大规模的运用。这种技术分为燃烧之后、燃烧过程中进行脱硫脱硝两种不同的方法，结合火电厂所制定的可持续发展方案来分析，有着的运用范围更加广泛。而且，这类技术分为湿法和干法两种。在之前国际社会中对于脱硫脱硝技术的研究工作较为普遍，随着经济发展和社会进步，脱硫脱硝技术的研究方向开始向湿式转变。本文主要对这种方法进行分析，过氧化氢吸收技术的顺利实施则是对烟气中产生的氮氧化物大都具有一氧化氮的性质，并且该种物质的溶点相对较低，为了能够保证脱硝工作的顺利完成，在设计系统过程中，要能够氧化处理一氧化氮，并将其转变为二氧化氮；后者同前者相比较容易被碱性溶液或者水溶液吸收。在进行生产时，常用的氧化剂包括过氧化氢和高锰酸钾等，因为过氧化氢所表现的低排放性特征，因此，得到了有关研究人员的极大重视。络合吸收脱硫脱硝技术具有较为显著的中湿式脱硫脱硝特征，其发展的运行的工作原理就是通过添加络合吸收溶液，让废气中所具有的一氧化氮物质出现显著的反应，提升这种物质的溶解效率。最后一种方法为耦合湿式氨法脱硫脱硝，利用等离子体实现一氧化碳氧化反应，提升系统内部的脱硫效率，将二氧化碳以及氮氧化物进行脱除。目前，碱液吸收和等离子体氧化融为一体的脱硫方法在实际运用中得到了一定的成效。

2.2联合脱硫脱硝技术

联合脱硫脱硝技术是迄今为止火电行业应用最为广泛的技术，由于传统的脱硫脱硝技术对烟气中二氧化硫的脱除效果明显，再加上选择性催化还原技术即SCR能够有效脱除烟气中的氮氧化物，因此两者结合共同作用、互不干涉，可以是实现理想的脱除效果。一般情况下，联合脱硫脱硝技术会利用高性能的石灰石、石膏烟气脱硫系统对二氧化硫进行转化，并采用选择性催化还原技术对氮氧化物进行脱除。就目前来看，德国、日本、瑞典等发达国家的联合脱硫脱硝技术已相对成熟。该项技术的主要优点在于不管烟气中二氧化硫和氮氧化物的浓度有多高，脱除效率均可达到百分之九十左右，脱硫脱硝效果十分理想；但是同样该技术也存在一些缺点和不足，比如说该项技术在实际操作过程中，可能会在设备表面结垢，这会在一定程度上局限脱除效率，也会对脱除设备产生腐蚀或者堵塞。在此我们重点介绍一塔式液相氧化吸收脱硫脱硝技术，它是建立在WFGD装置基础上的，通过适当添加其他脱硫脱硝设备，实现塔内脱硫脱硝，在整体系统的运行过程中，为了确保脱硫和脱销的独立工作，将脱销液和脱硫液施行分离，确保其安全稳定运行。其工作流程主要如下：经过除尘后的烟气由引风机进入脱硫脱硝塔中，率先经过脱硫脱硝塔的脱硫阶段，将烟气中含有的二氧化硫和残留的细尘与脱硫设备中化学物质进行充分的反应，并通过氧化喷淋层后直接送入脱销段，和由上到下的脱销化学液体进行反向交融，达到去除氮氧化物的目的，最后通过雾气脱水阶段，消除雾气之后排入烟囱，完成脱硫脱硝工作。在整体脱硫脱硝过程中产生的亚硫酸盐和其他物质将被放进塔底的循环罐中，并根据实际需要进行处理。这种处理技术的主要优点在于一塔式液相氧化吸收脱硫脱硝技术的投资相对于WFGD和SCR来说较小，并能大约节省百分之三十的耗资，而且整套工艺仅需在同一个塔内完成，不仅占地面积小而且还有利于完成技术完善、改造工作；同时塔内脱硫脱销主要利用化学物质之间的相互反应，脱硫脱硝效果明显；最后整个脱硫脱硝环节并无废水以及废渣的排放，打消对环境产生二次污染的顾虑。

3、脱硫脱硝技术存在的问题以及开发重点

3.1存在的问题

脱硫脱硝技术存在的问题有:第一，脱硫技术较为单一，且对脱硫副产品石膏的处理以及利用引起重视；第二，主要设备(尤其是测量的设备)以及加工能力与先进国家相比还存在着差距；第三，脱硝装置不多且处于起步阶段；第四，烟气脱硝技术设备没有根据国内地域差异进行规划、设计、施工，造成极寒地区设备故障率高，繁华地区原材料使用受限等等。

3.2今后开发重点

针对以上技术中的问题，提出了一些建议，促进烟气脱硫脱硫技术发展。第一，加快镁资源利用，利用镁资源开发设计高效的氧化镁烟气脱硫技术。第二，注重对石膏等副产物的利用与处理，积极开拓其他的收入来源。第三，研制容量更大的脱硫设置机组。第四，加快烟气脱硫脱硝一体化技术研究，创造出更多的脱硫脱硝技术，简化烟气中污染物去除工艺环节。第五，研究低成本的催化物。在当前及今后工作中加大以上几个方面的研究，研制新型的烟气脱硫脱硝技术及设备机组，提高燃煤火电厂烟气污染物去除技术能力，满足大气污染物排放标准和环境保护需求。

4、结束语

现如今，人们的生产和生活离不开均电能的支持，为了响应国家资源节约、环境保护的方针，达到保护自然环境要求，可以选择多种简单有效的方式来降低废气排放量，降低空气中二氧化硫、氮氧化物的含量，进而取得更加显著的经济效益和社会效益。相关部门对于脱硫脱硝技术的实施采用，必须综合考虑其安全性、可行性，不仅如此，还要结合其发展来衡量脱硝脱硫的效率以及成本控制等指标，选择适当的技术，从而使我国电力事业的顺利持续发展。

参考文献

[1]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,2015(05):458-467.

[2]方朝君,闫常峰,余美玲.同时脱硫脱硝技术的应用与发展现状[J].化工进展,2015(S1):361-365.

[3]史建勇.燃煤电站烟气脱硫脱硝技术成本效益分析[D].浙江大学,2015.