火力发电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展

火力发电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展

洪平

（中国电建江西省火电建设公司江西南昌330001）

摘要：随着电气设备增多，工厂耗电类型的设备逐渐引进，人们对电力要求量也越来越大。火力发电厂作为发电的主要主体，担负着巨大任务，但是，传统的发电技术会产生很多废气，严重影响我们生存的环境。本篇文章主要针对火力发电厂关于脱硫脱销技术一体化作简要分析。

关键词：火电厂；脱硫脱硝；一体化

1、前言

我国一次能源的构成中，煤炭所占的比例已经高达70%，其中燃煤电厂是耗煤和氮氧化物以及二氧化硫排放的主要场所。因此在控制燃煤电厂所排放的氮氧化物以及二氧化硫，是当今我国大气污染控制领域的首要任务。近些年，随着人们对电力需求量增加，如何减少火电厂发电产生的有害气体，是人们关注的主要问题。

2、脱硫脱硝机理

脱硫、脱硝是除去或者是减少燃煤的过程之中的NOx和SO2，如何经济有效地控制燃煤之中SO2和NOx的排放量是我国甚至是世界节能减排的领域之中急需要解决的重要问题。

迄今为止，达到工业应用规模一体化的技术主要有炭基材料法、臭氧氧化法、电子束照射法、脉冲电晕法、金属氧化物催化法等。这些技术采用的方法是把气态污染物中的硫和氮经过一系列化学反应转化为较稳定形态，如硫酸盐和硝酸盐进而工业利用。

3、一体化脱硫脱硝技术

钢铁行业，我国现有烧结机1200余台，已建设脱硫装置的烧结机占到总量的25%左右。烧结脱硫技术在我国钢铁行业得到了广泛的应用。目前采用的脱硫技术主要分为湿法、干法、半干法。湿法主要有石灰石-石膏法、硫铵法、氧化镁法、双碱法、有机胺法、离子液法。干法主要有LJS循环流化床法、ENS法、密相干塔法、GSCA双循环循环流化床法、MEROS烟道喷射法、活性炭吸附法、NID烟道循环法。半干法主要有SDA旋转喷雾法等。烧结烟气SCR脱硝技术仅在台湾中钢进行了应用。从已建成脱硫装置的烧结机大小和企业看，一般小的烧结机、小企业以湿法石灰石膏法为主。大的烧结机、大企业采用的技术以半干法、石灰石膏法为主。特别是半干法（SDA）在烧结机面积为180㎡到550㎡烧结机上大量应用。

3.1传统一体化烟气脱硫脱硝技术

国内外使用比较广泛的脱硫脱硝一体化技术主要是WET-FGD+SCR/SNCR组合技术，也就是湿式烟气脱硫和选择性非催化还原或者和选择性催化还原的组合。（WET-FGD：湿式烟气脱硫；SNCR：选择性非催化还原；SCR：选择性催化还原）湿式烟气脱硫一般用的都是石灰脱硫或石灰石脱硫，其效率均在90%以上，缺点就是工程规模大，一次性的投资以及运行费用比较高，易形成二次污染。

3.2湿法烟气同时脱硫脱硝技术

湿法烟气同时脱硫脱硝工艺主要就是通过添加剂来充分的提高NO的溶解度在气/液段就将NO氧化成NO2。湿法同时脱硫脱硝技术现今是处于研究的阶段。

3.2.1氧化法。氯酸氧化工艺采用的是湿式洗涤系统在一套设备之中同时的去除二氧化硫以及氮氧化物。该方法采用的是氧化吸收塔以及碱式吸收塔两段洗涤工艺，在去除二氧化硫和氮氧化物的同时对有毒重金属元素也有较好的去除效果，如Se、Hg、Pb、Cd、Be以及As等等。研究在酸性的条件之下来充分的利用双氧水将SO2和NOX氧化成硝酸和硫酸的工艺。

3.2.2湿式络合吸收工艺。湿式络合吸收工艺是向溶液中添加络合剂，将含有NO和SO2的烟气通过含有Fe（Ⅱ）EDTA螯合物的溶液，燃煤烟气中的NO与Fe（Ⅱ）EDTA反应形成亚硝酰亚铁螯合物，提高了NO的吸收速率，加大了其吸收容量。配位的NO能够和溶解的SO2和O2反应生成N2、N2O、连二硫酸盐、硫酸盐、各种N-S化合物和Fe（Ⅲ）螯合物。该工艺可以同时的进行脱硫脱硝，但是该法现今一直处于试验的阶段，其工业应用之中所存在的障碍主要就是在反应的过程之中鳌合物的损失以及再生困难，再次利用率低造成运行费用高的问题。

3.2.3WSA-SNQX工艺。烟气先经过SCR反应器，在催化剂作用下NOx被氨还原成N2，随后烟气进入改质器，SO2被催化氧化为S03，在瀑布膜冷凝器中凝结、水合为硫酸，进一步浓缩为可销售的浓硫酸。该技术除消耗氨气外，不消耗其它化学药品，不产生废水等2次污染，具有很高的脱硝率和可靠性，运行和维护要求较低。缺点是投资费用高，副产品浓硫酸的储存及运输困难。

4、干法烟气脱硫脱硝一体化技术

4.1固体吸附/再生法

活性炭纤维法烟气脱硫技术。活性炭纤维法烟气脱硫技术采用的是脱硫活性炭纤维催化剂这种新材料来去除烟气中的SO2并回收利用硫资源的一项新型脱硫技术。依据相关的资料，使用该技术，脱硫效率可以达到95%之上。

4.2NOXSO法

NOXSO技术是一种干式吸附再生技术，采用担载在γ-A1203圆球（φ1.6mm）上的钠盐为吸附剂，可同时去除烟气中的SO2和N0x，处理过程包括吸收、再生等步骤。具体操作流程是：经过除尘后的烟气进入吸收器，在此SO2和N0x同时被吸附剂脱除，净化后的烟气排入烟囱。吸附剂达到一定的吸收饱和度后，被移至再生器内进行再生。第三、CuO吸附法。CuO所吸附脱硫脱硝工艺法采用的是CuO/Si02或者是CuO/A12O3作吸附剂进行脱硫脱硝，该工艺可以达到90%之上的二氧化硫脱除率以及75%～80%的氮氧化物脱除率。该方法对反应的温度要求是比较高的，需要设置加热装置且吸附剂的制作成本是比较高的。

4.3高能辐射法

高能辐射法分为电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。电子束法是利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO：和NO等气态污染物，烟气中的SO：和NO被高能电子强烈氧化后，与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸，并与事先注入的氨发生反应，得到硫酸铵和硝酸铵，净烟气经烟囱排入人气。而脉冲电晕法则主要利用高压脉冲电源发电代替价格昂贵的加速器电子束，反应机理与电子束法一致。电子束法已经具备工业化水平，在某火力发电厂的示范项目中脱硫率可达90%左右，脱硝率达18%左右。在运行过程中无废水废渣排放，不会造成二次污染，副产物可作为农业肥料的加工原料，具有很大的综合效益。

4.4尿素法

尿素净化烟气工艺由俄罗斯门捷列夫化学工艺学院等单位联合开发，可同时去除S02和NOx，S02的脱除率近100%，NOx脱除率>95%。此工艺采用的吸收液pH值为5～9，对设备无腐蚀作用；SO2、NOx的脱除率不受烟气中NOx、S02初始浓度影响；尾气可直接排放；吸收液经处理后可回收硫酸铵。但烟气处理量太小不满足工业应用的要求，此工艺还有待改进。

结束语

本篇文章主要介绍有关脱硫脱硝一体化相关内容。我国从20世纪70年代开展多种烟气脱硫脱销的工艺实验，取得了一些成绩。但是传统的技术对我国不太实用，对于我国而言，主要的技术发展方向应该是投资少、运行费用低、效高、产物资源化的高新技术，因此应加快这类技术的产业化、经济化研究。大力支持脱硫、脱硝一体化过程机理的研究。通过深入研究分析烟气中SO2和NOx与吸收剂之间的质量传递过程和气液反应过程的研究，为脱硫、脱硝技术的工业化应用提供理论依据。

参考文献

[1]田有粮.烟气脱硫脱硝一体化技术的现状与展望[J].中国新技术新产品，2012，24：1.

[2]冯威.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].广州化工，2013，08：50-51+93.