摘要：近年来雾霾天气逐渐加重，出现这种天气的主要原因是因为空气中含有的二氧化硫和氮氧化物等物质比较多，而火电厂所排放的烟气中大部分都是这两种物质，虽然浓度不是很高，但是其排放量巨大，所以严重影响着环境质量。因此加强火电厂烟气处理具有重要作用，脱硫脱硝技术的出现，具有强大优势，一方面工作效率比较高，具有良好的性能，另一方面投入成本比较低，能够实现能源的循环使用。文章以河曲发电厂为研究背景，分析了脱硫脱硝技术的应用。
关键词：烟气；脱硫脱硝；技术应用
前言
河曲发电厂厂址位于山西省河曲县境内，随着煤炭市场供应的不稳定性，河曲发电厂实际燃料的含硫量与设计煤质存在一定的偏差，实际FGD入口SO2的浓度常常超出脱硫装置的设计值，并且伴随全新的大气污染物的排放标准颁布实施，净烟气中SO2、NOX排放浓度已无法满足最新环保排放标准。为保证电厂烟气排放在任何时候都不能超标排放。在不改造脱硫系统前提下．通过运行措施尽量提高脱硫能力已成为一种现实而迫切的需要。
1脱硫脱硝技术概述
环保理念的不断发展，受到各个行业的广泛关注，在环保理念下，对火电厂烟气的排放要求越来越高，传统的脱硫技术和脱硝技术已经无法满足当前社会发展的需求，所以必须对烟气处理技术进行创新，针对这一问题，技术人员将脱硫技术和脱硝技术进行结合，形成一种新型装置，这种一体化装置改变传统工作模式，优化脱硫脱硝技术。
2火电厂主要脱硫设备形式分析
2.1液柱塔
液柱塔中没有填料，主要是利用由下向上垂直喷射的液柱进行脱硫处理，烟气经过塔底或者塔顶进入吸收塔中，就会与液体产生强烈的扰动，从而吸收烟气中的二氧化硫。但是在液柱塔中的烟气会产生一定的阻力，从而降低液体吸收二氧化硫的效果，最终影响到脱硫效率。
2.2填料塔
填料塔主要是利用吸收塔中的填料进行脱硫处理，在吸收塔内装设固体填料，烟气在经过吸收塔时就会与填料层流淌的浆液接触并且发生反应，从而去除烟气中的硫。填料塔的结构比较简单，但是在运行的过程中会出现填料堵塞的现象，增加实际操作的难度，会直接影响到脱硫效果。
2.3鼓泡塔
鼓泡塔的运行主要是将烟气输送到浆液面以下，在液流与气流相遇时，烟气就会从浆液中鼓泡冒出。这种脱硫效果比较好，并且还能够达到除尘的目的，也具有较好的适应性。但是鼓泡塔的设计结构比较复杂，在运行的过程中还存在较大的阻力，并且设备的占地面积较大，初期投入成本较高。
2.4喷淋塔
这种形式的吸收塔结构设计比较简单，所以初期成本投入较少，但是在实际运行过程中，进入的烟气不能够均匀的分布，所以脱硫效果一般。
3 火电厂脱硫脱硝流程简述
火电厂中排放出烟气以后，会被旋风器进行首次清除，并将大型颗粒进行回收，之后大部分的除尘和脱硫脱氮工作在自激式除尘器中完成，然后再次经过冲击淋洗塔的除尘脱硫脱氮工作，最后利用汽水分离器将其分开，进行最后一次除尘脱硫脱氮工作。
这其中存在物料衡算与热量计算的过程。物料衡算是指在遵循质量守恒定律的基础上进行工艺设计，并获得输入和输出与物流和金额定量计算过程，与此同时还可以获得设备和材料的平衡。物料平衡是脱硫脱硝技术设计重要的组成部分，物料衡算工作直接影响着管道的选择和设计。热量计算是以热力学第一定律为基础的一项计算工作，通过热量计算可以平衡工业生产中的物料。热量计算中需要对物料进行采集，并在物料中提取能量，这种能量在生活中随处可见比如说热能、动能等，在火电厂生产中最常见的就是热能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4联合脱硫脱硝技术
联合脱硫脱硝一体化技术在传统烟气脱硫技术基础上，结合选择性催化还原技术形成的一体化技术，这一技术大多的是在脱硫装置之后增加脱硝装置，提高脱硫脱硝工作效率，但是这种技术通常是由两个独立流程组合而成，有占地面积大、操作流程复杂的缺点。
4.1 SNRB烟气净化工艺
这一技术将脱硫、脱硝、除尘三者在脉冲喷射式布袋除尘室中结合为一体，在排出的烟气中通过布袋除尘器将二氧化硫进行去除，对于含氮的物质可以向布袋除尘室中加入氨气，除尘这一目标主要是通过布袋的自身提点实现的。在适用范围内这种技术脱硫脱硝技术完成率可以达到90%。这一技术在应用时在一个设备上完成三种物质的脱除，在实现高效运作的同时降低深生产成本。
4.2活性碳法
活性碳方法主要是利用了二氧化硫能够被活性焦炭所吸附的特点，在烟气处理中对硫、硝物质进行去除。在催化剂的作用下将硫、硝转化成能够被活性炭吸附的硫酸和硝酸，并且能够随着脱硫塔中活性焦炭一同进入分离设备中。另外在烟气中被脱离的二氧化硫会在此经过加工进入二次脱硫脱硝设备中，经过活性碳的作用与催化剂发生反应形成氮气。同时吸附硫酸的活性炭物质在设备350℃高温作用下产生二氧化硫，这种方法中二氧化硫的脱除率可以高达95%以上，成为当前火电厂烟气脱硫脱硝技术中比较高效的技术。但是在这一工艺中，脱硫脱硝的效率会受到活性炭滞留时间、入口烟温等因素的影响。
5同时脱硫脱硝技术
5.1干式同时脱硫脱硝技术
首先是，高能辐射法。高能辐射法又包括电子束照射法和脉冲电晕等离子体法，这两种形式在设备上有一定差别但是反应机理有一致性。电子束法是利用电子加速器的作用，将烟气中的有害物质进行氧化并与水蒸气形成反应产生雾状的硫酸和硝酸，硫酸和硝酸与设备中的氨气发生化学反应形成硫酸氨和硝酸氨，经过净化后可以排放入空气中。脉冲电晕法是将电子束法中的加速电子束用高压脉冲电源代替，其余工艺是相似的，最终实现脱硫脱硝目的。电子束法目前已经得到使用，这种方法在使用时不会产生废水和废渣，也不会对环境造成二次污染，并且这一工艺中产生的副产物还可以成为农业肥料的原材料，具有极高的经济效益，但是存在耗能高的缺点，在使用时还必须注意对X射线的防护，避免出现污染转嫁。而脉冲电晕法的这一技术还正在试用阶段，并没有得到推广使用。
其次是，NOxSO工艺。NOxSO技术是利用了干式、可再生的一种新型系统，这种技术可以有效脱除高硫煤锅烟气中的二氧化硫和氮氧化物，这种方法可以应用于比较大型的电站或者工业锅炉中，这种技术的最大优点是，有效提高对二氧化硫和氮氧化物的脱除率，并且还可以生产出比较畅销的商业等级硫。
5.2湿法烟气同时脱硫脱硝技术
首先，WSA-SNOx工艺。在这一工艺中烟气首先在SCR反应器中与催化剂发生反应，氮氧化物被氨还原成氮气，之后烟气进入改制器中，将二氧化硫催化成三氧化硫，然后在瀑布膜中冷凝器的作用下，将气体进行凝结合反应产生硫酸，经过浓缩技术可以形成浓硫酸，这种工艺除了消除氨气以外不消除其他的化学物质，同时不会产生废水废气等，脱硝率能够达到95%以上，具有巨大优势，其缺点是投资费用比较高，并且产生的浓硫酸运输和储藏都存在一定难度。
其次，氯酸氧化法。这种方法是在强氧化剂的作用下，吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化合物，采用氧化吸收塔以及碱式吸收塔两种工艺，对硫和硝的脱除率非常高。在应用这一工艺中，还可以将烟气中的含有的微量金属元素去除，具有极强的应用性和实用性，这一工艺中的优点是在常温或者吸收剂比较低的情况下仍然能够对烟气进行氧化吸收。当然这种工艺也有缺点，其缺点是对氯酸吸收剂难以进行把控，会产生二次污染的废酸，其缺点的存在在应用中受到一定限制。
结语
综上所述，国家对排放到大气中的烟气体制定了严格的标准措施，但是基于火电厂的发展特性，二氧化硫和氮氧化物物质的排放形势依然严峻。采取必要的脱硫脱硝技术，降低成本，减少排放是实现环境能源节能环保的有效途径。
参考文献：
[1]谢珊.二氧化氯液相脱硫脱硝效能及工程应用研究[D].南京理工大学，2016.
[2]史珂宇.基于WinCC的烟气脱硫工艺监控系统的设计与实现[D].大连理工大学，2016.
论文作者:单晓敬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/31
标签：烟气论文; 技术论文; 火电厂论文; 这一论文; 吸收塔论文; 工艺论文; 填料论文; 《电力设备》2017年第12期论文;