摘要：随着科学技术的快速发展，我国各行业发展迅速。近些年来工业飞速发展，燃煤产生大量SO2、NOx使我国部分区域的酸雨影响越来越严重，造成严重的经济社会损失。当前我国的酸雨污染型为硫酸型，但随着氮氧化物的排放上升，有向硫酸/硝酸型转变的趋势。
关键词：锅炉烟气；同时脱硫脱销技术
引言
我国工业经济建设快速发展的同时对于我国整体环境有了很大的影响。锅炉烟气同时脱硫脱硝技术是指经由特殊反应剂的处理，将锅炉烟气中所含有的SO2和NOX同时脱除的技术手段，它是用以应对解决火电厂燃煤锅炉生产过程中产生的大量SO2和NOX，从而避免其形成酸雨并污染环境的危害，达到改善燃煤锅炉烟气排放质量与保护工程周边环境的效果。
1脱销技术的应用现状
国内常用的脱销方法有SCR（选择性催化还原法）、SNCR（非选择性催化还原法）以及两种方法相联合，SCR技术在脱销方面具有二次污染小、净化效率高、技术成熟等特点，脱销率能够达到80-90%左右，而SNCR技术，在脱销方面不需要使用催化剂，运行成本低，但却会造成二次污染，并且脱硝率也不是很高，一般只能达到30-50%左右。SCR的技术原理如下：在火力发电机组的省煤器与预热器两个设备之间，对SCR反应器进行布设，当机组运行后，烟气会以垂直的方式直接进入到反应器当中，经催化剂作用后，会将有害的NOx还原为无害的水和氮气。在这个反应过程中，需要使温度保持在300-400℃之间；SNCR的技术原理是当锅炉内的烟气温度达到900-1000℃左右时，向其中喷入还原剂，如尿素、氨等，以此来将有害的NOx还原为无害的水和氮气。SCR与SNCR联合是将两者的技术优势合并到一起，弥补各自的不足，从而提高脱硝率。由于两种技术联合后，工艺系统会变得较为复杂。故此，该方法通常被用于对脱销率要求比较高的场合。
火电厂的烟气脱销技术实质上就是一个对NOx进行消除的过程，由此能够防止火电厂生产对环境造成的污染和破坏。目前，国外很多发达国家的火电厂在生产中都对脱销技术进行了应用，如美国的一些大型火电厂通过该技术对NOx进行控制，并取得显著的效果；又如德国，采用一级脱氮技术，其在处理中，采用的是低碳氧化物燃烧器，对有毒有害气体的排放进行控制。在我国，由于受到一些因素的制约，使得脱销技术成为火电厂生产过程中的难点问题，如操作难度大、运行成本高等等，由此导致我国的火电厂在脱销技术方面，要远远落后于西方的发达国家。在最近几年里，随着我国各方面技术的发展和完善，使得脱销技术获得长足进步，从而满足了火电厂的生产需要。
2高能电子活化氧化技术
（1）电子束氨工艺，电子束氨目前脱除煤炭锅炉烟气中SO2和NOX的主要工艺手段，其技术是在作用过程中经由高能电子束激发出高能自由基，从而立刻氧化SO2和NOX达到脱除目标的。氧化形成的硫酸与硝酸与氨结合作用还能生成农业生产可用的硫酸铵与硝酸铵。因此该工艺手段不但能有效解决煤炭锅炉的SO2和NOX污染，其形成的农业用肥料还能帮助减少脱硫脱销的经济成本与费用，促进煤炭锅炉运转与脱硫脱销作业的可持续开展。（2）脉冲电氨氧技术，脉冲电氨氧法是在电子束氧技术基础上的改进优化工艺，它在已有的电子束氧工艺特性上更加注重与强调对SO2和NOX的处理方法，并且具备更好的脱除效率与质量。此技术是利用高压脉冲电源对电极予以供电，使其瞬间放电的压力急剧增加，SO2和NOX受电场环境冲击发生降解与氧化反应，从而实现脱硫脱销的工艺目的。与电子束氧技术相同的是，对脉冲电氨氧技术处理生成的物质添加氨气可以结合反应出农业用复盐、硝酸铵与硫酸铵等，帮助减少其工艺的投资成本。并且该技术增加了降解的处理方式，两种方式结合脱除有效提升了处理效率，使得脉冲电晕氨工艺相比电子束氧工艺成本更低、系统设备建设更简便且脱除效果也更好。
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3湿法同时脱硫脱销技术
湿法脱硫技术是目前火电厂燃煤锅炉烟气脱硫工作中主要运用的工艺手段，其对SO2的脱除效率常能达到90%甚至更高，但因NOX水溶性低的特点，湿法工艺无法对NOX也进行相应地高效处理，使得传统湿法环境只能作用在脱硫工艺上。但目前伴随技术的进步发展，研究发现在湿法脱硫技术中加入适当的金属螯合物，可以实现对NOX的湿法脱除处理，从而达到湿法同时脱硫脱销的技术目的。对湿法同时脱硫脱硝工艺处理后的生成物可去除其硫、氮元素还原成金属螯合物，或是将其加工为具备商业利益的三价铁螯合物，降低同时湿法脱硫脱硝工艺的处理成本。但因该技术有金属螯合物的加入，处理工艺的技术要求与投资成本都有较大的攀升，目前尚不适宜大规模应用推广。
4脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝
脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝技术起源于电子束法。脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝原理是利用快速上升的窄脉冲产生强电场得到高能电子(5~20eV)，使烟气中的H2O、O2等分子被激活、电离或裂解，产生强氧化性的自由基，这些自由基对SO2和NOx进行等离子体催化氧化，分别生成SO3和NO2或相应的酸，在有添加剂的情况下，生成相应的盐再由除尘器集。由于脉冲放电只需提高电子温度而不必加热离子，故能量效率比电子束法有很大的提高，且由于这种技术设备简单、投资少、操作简便，成为国际上干法脱硫脱硝的研究前沿。目前，脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝技术及设备已进入工业实验阶段，对影响反应器运行性能的基本影响因素(烟气温度、入口浓度、烟气停留时间和飞灰等)的研究已趋于成熟，目前对该技术的研究主要集中在对脉冲放电脱硫脱硝放电机理、化学反应机理及降低反应器能耗的研究。
5钙基吸收剂催化氧化烟气同时脱硫脱硝
熟石灰价廉易得，作为主要吸收剂添加某种氧化剂可以同时脱硫脱硝，被认为是经济性较好的技术之一。其特点是在常温下在一个反应过程中将SO2和NOX同时脱除。其脱除机理是NO被氧化剂氧化催化成NO2后被熟石灰吸收。用自制的干法脱硫脱硝吸着剂，研究并探讨了吸着剂表面及孔结构特性对脱硫脱硝性能的影响。在固定床反应器中考察了强氧化剂KMnO4作为添加剂对钙基吸收剂同时脱硫脱硝效果，优化条件下钙基吸收剂可获得31.4%的脱硫率和13.5%的脱硝率。
结语
总体来说，烟气同时脱硫脱硝净化处理技术已成为各国控制火电厂烟气污染的研发热点，但目前因技术不成熟制约了大规模推广应用。采用设计的锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术不但可以有效地改善供暖锅炉烟气排放的污染问题，还可以为企业节省成本，带来更好的经济效益。采用设计的脱硫脱硝处理技术符合节能减排的政策，还有利于实现我国的可持续发展目标，是一项值得深入研究的技术。
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论文作者:郑建农
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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