摘要：火电厂烟气排放中，将脱硫与脱硝装置结合，推动二者一体化发展成为一种趋势。这样不仅可以弥补传统烟气脱除装置的不足，还能推动技术创新与发展，提高烟气处理效果，有利于降低二氧化硫和氮氧化物的排放量，对保护周围环境，提高火电厂运行效益也具有重要作用，因而值得推广和应用。
关键词：燃煤烟气；脱硫脱硝；一体化技术
1导言
我国的煤炭使用量和生产量都在全球位居前列。而对于煤炭的大量的开发与利用，已经对生态环境造成了十分严重的破坏。我国的许多发电厂都是利用燃煤来进行发电的，还有许多大型的工业企业都大量的使用煤炭，所排放出的二氧化硫和氮氧化物对生态环境造成了严重的威胁，并成为了我国经济发展的制约因素。现今烟气脱硫、脱硝技术，主要分别采用石灰石石膏法脱硫和选择性催化还原法（SCR）/选择性非催化还原法（SN⁃CR）脱硝。但是存在着工艺复杂，投入资本高，占地面积较大、分别建设脱硫和脱硝装置等问题，而且副产品没有得到很好的综合利用。因此开发脱硫脱硝一体化技术有着十分重要的研究意义，目前，许多新技术已经成功地投入到使用当中，也取得了一些成果。下面对主要的脱硫脱硝一体化技术进行介绍。
2烟气脱硫脱硝一体化技术的应用流程
为实现对环境的有效保护，火电厂烟气排放应该执行更为严格的标准。通过技术创新和应用，将脱硫与脱硝装置结合，建立并应用烟气脱硫脱硝一体化装置成为发展趋势，其应用也变得越来越广泛。具体来说，应用流程如下。
2.1流程设计
烟气经过旋风器时会受到第一次清除，同时大型颗粒还会得到回收利用，除尘后的大颗粒粉尘也会回收利用。在自激式除尘器处理后，除尘和脱硫脱硝的大部分任务已经完成。再经过冲击淋洗塔和汽水分离器处理后，对脱硫脱硝进行更为深入的处理。
2.2物料衡算
物料衡算遵循质量守恒定律，通过该处理流程不仅可以实现物料的定量计算，还能促进设备与物料平衡。脱硫脱硝过程中，物料衡算是非常关键的步骤，不仅可以掌握设备和物料运行基本情况，还有利于合理选择装置中脱硫脱硝的运输管道，科学设计反应器。
2.3热量计算
热量计算又被称为能量衡算，它以热力学第一定律为基础而开展的计算活动，对工业生产中的物料进行平衡计算。计算时需要提供物料，或者提供被物料移走的能量，包括动能、热能、化学能等，而最为常见的是热能。
3燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的发展
3.1烟气脱硫技术
3.1.1石灰石-石膏法烟气脱硫技术
技术原理：利用石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫物质。由于操作简单，石灰石材料普遍，所以成本较低、工艺不难，且技术成熟、脱硫效率高，火电厂广泛使用。这种技术产生的副产物是石膏，可作为建筑材料，利用率较高，能为火电厂创造收入。在过去很长一段时间内，燃煤火电厂总是习惯在二氧化硫吸收系统入口与出口间安装一套旁路系统，但是2012年国家规定取消这种设计，将旁路、脱销系统与引风机、增风机合并，进一步增加了燃煤生产环保效果。近期，江苏某燃煤火电厂设计发明了卧式平流吸收塔，工程造价、运行效益都得很好，基本已经达到国际先进水平。
3.1.2烟气循环硫化床脱硫技术
技术原理：向脱硫塔内加入消石灰、循环灰等，使之与烟气发生反应，进而去除烟气中的二氧化硫、三氧化硫等物质。此外，这种技术中使用了脱硫剂，进一步促进反应，提高了脱硫效率。在整个脱硫过程中，烟气循环硫化床不需要加热，也不用采用防腐措施，安全性较高。此外，塔内设置洁净烟气再循环系统，保证了脱硫塔在低负荷运行状态下的脱硫稳定性。当前，河南焦作燃煤火电厂在烟气循环硫化床脱硫技术基础上，研发了一套用锅炉烟道作为反应器的设备，其在实际生产中的应用优势明显。第一，工艺简单。第二，占地面积小。第三，烟气净化效果好。
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3.1.3海水脱硫技术
技术原理：利用海水中的天然碱性物与烟气中的二氧化硫的融合性而达到脱硫目的。从中可以明显看出来，这种技术充分利用了海水的天然碱性，同时对海水的依赖性大，适合沿海地区燃煤火电厂使用。实际应用中，具有以下优势：工艺简单；没有废弃物产生；成本低；脱硫效果好。
3.1.4烟气氨法脱硫技术
技术原理：将一定浓度的氨水作为吸收剂，利用氨水吸收剂来吸收塔内洗涤烟气中的二氧化硫，达到净化烟气目的。采用这种脱硫脱硝技术，也不会产生废弃物，且脱硫效果好。在此技术基础上，有关公司研制出了流光放电半湿法烟气脱硫脱硝技术，脱硫同时也可以脱硝。
3.2烟气脱硝技术
3.2.1湿法烟气脱硝技术
使用湿法烟气脱硝技术时，氧化氮在反应中先转化为二氧化氮，然后加入适量的催化物或水，进一步促进脱硝，进而达到脱硝效果。具体操作中，由于烟气脱硝的复杂性更高，要求操作人员加强对烟气脱硝技术的学习与掌握。
3.2.2干法烟气脱硝技术
在这种技术中，其主要利用了气态反应剂，通过气态反应剂与氮氧化物间的反应，将其转化成为氮和水。这一脱硝过程主要用到了催化还原法，还有活性碳法等。当前很多燃煤火电厂烟气脱硝处理上都采用这一种方法，脱硝效果比较理想。
3.3联合脱硝脱硫技术
燃气火电厂脱硝脱硫中最常用对的技术就是联合脱硝脱硫技术，因为各种技术可以同时去除烟气中的一氧化硫、二氧化硫、氮氧化物等物质，兼顾脱硝和脱硫两种功效。具体应用中，通过石灰石-石膏法烟气脱硫系统吸收烟气中的一氧化硫、二氧化硫，通过SCR吸收氮氧化物，脱硝和脱硫的效率分别高达80%、90%以上。但是设备表面易结垢，对设备有腐蚀作用，可能造成设备损坏率提升。为此，今后应加大设备防腐方面的研究，保护设备安全，以免影响脱硝脱硫效果。
3.4同时脱硫脱硝技术
同时脱硫脱硝技术可以细分为两大类：分别为炉内燃烧中的烟气同时脱硫脱硝技术、燃烧后烟气同时脱硫脱硝技术。就现阶段而言，烟气同时脱硫脱硝技术由于自身强大的技术优势和脱除效果，在行业内备受关注，成为当前及今后燃煤火电厂烟气脱硫脱硫技术发展的主要趋势。
就目前而言，烟气同时脱硫脱硝技术已经取得重大研究成果，涌现了很多脱除方法，如离子法、电子束照射法等。其中，电子束照射法通过电子加速器产生高能等离子体，可与烟气中的硫氧化物、氮氧化物产生强烈的氧化反应，利用氧化反应去除二氧化硫等大气污染物质，脱硫脱硝效果十分显著。除了脱硫脱硝效果好外，该种技术产生的副产物主要是氨气，能制作成化肥，这是该种技术的一个突出特点。离子法通过电晕放电产生大量的高能电子，同时去除烟气中的硫氧化物和氮氧化物。实际使用中，采用离子法的成本费用比较低，辐射屏对其基本没有影响，脱硫脱硝效果是有保障的。
4结束语
总之，随着我国对于环境治理工作的重视以及节能减排政策的不断推进，燃煤烟气脱硫脱硝工作越来越重要。目前，我国的燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术还不具有完备的体系，存在着一系列的问题，还需要不断地进行研究和发展。随着脱硫脱硝一体化技术的发展，相信能够在满足排放标准的同时，对副产品进行综合利用，起到环境治理的功效。
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论文作者:杜昊晟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：烟气论文; 技术论文; 火电厂论文; 燃煤论文; 氧化物论文; 物料论文; 石灰石论文; 《电力设备》2017年第31期论文;