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摘要：当前，我国主要的供电方式是以燃煤发电为主，这种方式对大气环境造成了严重污染。由于近几年来国家对环保建设的要求越来越高，使得火力发电企业必须要重视起排烟脱硫脱硝一体化工艺的应用，只有满足环保的要求电厂企业才能实现良好发展。对此，电厂企业必须要对现有的脱硫脱硝技术进行有效的更新和升级，全面落实脱硫脱硝一体化工艺的应用。
关键词：电厂脱硫脱硝；一体化工艺；应用
引言
因为煤炭的燃烧原因所释放出来的二氧化硫达到了其总量的85%，氮氧化物占到了60%，因为他们引发的酸雨占据到了总量的82%。依据相关探究结论可得：中国每年因为二氧化硫直接、间接导致的经济方面的损失大约是亿万元，目前，中国每年因为酸雨污染的问题导致的经济方面的损失大约是5000亿元，而其中涵盖的氮氧化物导致的经济方面的损失更是达到了1100亿元。
1传统技术
当今时代中，在中国以及国际上普遍应用的进行脱硫脱硝一体化处理的这项技术是Wet-FGD+SCR/SNCR，它的技术核心是采用湿式的方式对烟气进行脱硫以及选取性促进消化还原，或者选取性不进行促进消化还原的技术开展脱硝工作。采用湿式的方式对烟气进行脱硫普遍使用的是应用石灰或者石灰石的钙法，进行脱硫工作的效率会比90%要大，它的劣势是工程量巨大，初步进行投资以及运营期间成本太高，还极易造成二次污染的出现。
2电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用
2.1同时脱硫脱硝技术
2.1.1电子束照射法
这一技术的应用在国内是比较常见的，同时处理效果也是最为明显有效的，它主要是往燃烧产生的烟气中射入一些带有能量的电子的束，这些带有能量的电子束能将烟气中的氮氧化合物和二氧化硫转化成硝酸铵和硫酸铵，这项技术相对比较成熟，同时在国内应用的比较广泛。高能等离子体氧化物能将煤燃烧产生的污染物进行高效氧化，同时操作相对简单便利且设备的运行也相对稳定，高能离子工作时也不会对任何设备造成损坏，化学反应所产生的硫酸铵和硝酸铵可以制成化肥，经过电子束照射处理过的烟气可以直接排入到大气当中。
2.1.2脉冲电晕等离子法
脉冲电晕等离法是基于电子束照射法研究出来的，所以它的工作原理与电子束照射比较类似，它采用的是高压电源电晕发电，而电子束照射法用的是加速器产生的。脉冲在放电时会产生许多的高能量离子、电子和其他一些粒子。这些微粒都带有一定的能量，当它们与氧化物发生碰撞后就会形成单原子和分子，经过一系列反应就会有臭氧产生，通过这种反应所产生的气体就不会有污染物了，这些活性粒子会和二氧化硫以及氮氧化合物经过一系列的化学反应在通过与水进行接触就会产生一定的酸，然后酸和外加的氨再一次发生化学反应就会形成新的化学物质。最后通过除尘器的处理使烟气中的硫和硝彻底消除。这种方法的优点是能够同时将氮氧化合物和二氧化硫一起消除，而且这种处理方法成本较低，同时操作起来比较方便，重点是这种方法对与脱硫脱硝的效果非常高效，同时不会产生有害物质。
2.2金属络合法
这一方法的原理就是将一氧化氮与过渡金属络合物反应而形成金属亚硝酰化合物，从而将一氧化氮溶解于液相中，进入一氧化氮液相和还原剂中反应并生成氨气与氮气，进而有效的将一氧化氮脱除。近些年来，很多关注的一种技术就是络合亚铁湿法脱硫脱硝一体化技术，其不仅能安装在一套装置中，并在低温条件下将二氧化硫与氮氧化物进行高效脱除，而且能将投资与运行成本降低，但是因为吸收剂再生较为困难，导致其难以实施工业化。将亚硫酸钠、硫化钠和尿素加入乙二胺四乙酸螯合溶液中，能有效的完成脱硝的工作，且在添加还原组分时，能利用超声－活性炭来影响整个脱硝的过程，并利用亚硫酸钠和硫化钠对于乙二胺四乙酸螯合进行还原再生。由此可见，不管是超声波还是活性炭，均能使得亚硫酸钠吸收液能有效的再生，而尿素则对络合铁吸收剂的再生和吸收均具有不利的影响。但是乙二胺四乙酸配位试剂的价格昂贵，所以需要采取廉价氮川三乙酸配体试剂来替代乙二胺四乙酸，同时氮川三乙酸配体试剂其在平衡常数上要大于乙二胺四乙酸。利用这一技术进行脱硫脱硝时，吸收液难以完全高效的循环和利用，目前的再生方法的经济性还有待提升，加上其运行条件具有不稳定的特点，使得其要想实现工业化推广和应用还有很长的一段路要走。
2.3固体吸附/再生法
2.3.1碳质物料
根据吸附物料的不同，可以对其进行细化：活性炭和活性焦进行吸附两种方法，这两种方法区别不是很大。活性炭在吸附中，有两个工艺环节，分别为吸附塔和再生塔。活性焦进行吸附的工艺比较单一，只有吸附塔，脱销分为上层、脱销分为下层，活性焦在这个过程中上下移动，烟气为横向流动。
2.3.2 NO×SO
美国对活性氧化铝进行吸附，并让其实现脱硫脱硝技术的于1880年开始研究。这项技术的吸附剂的载体为r-氧化铝，将载体使用碱溶液进行喷洒涂抹，然后将吸附剂记行浸泡，泡好之后再进行加热和干燥，去除多余水分。吸附剂饱和之后还可再生，其再生是通过将吸附剂在600度的加热器中加热，释放出NOX，再将NOX连续送入锅炉中。NOX在燃烧过程中可以形成N2，而且在锅炉中也能达到平衡。通过在再生器中加入还原气体，会产生SO2及H2S的混合气体，并能够对硫磺进行有效回收。
2.4吸收剂喷射
2.4.1炉内的石灰（石）或尿素喷射
这项技术是俄罗斯率先研发出的，俄罗斯的几所大学对炉内的喷钙和SNCR联系在一起，将烟气中的SO2及NOX进行剔除。喷射出的浆液是由尿素溶液和多种钙基吸收剂组成，其种液体含量在70%，固体含量为30%，酸性值在5-9之间。这项技术与干性的技术相比，对SO2的剔除有所提升，同时吸收剂精细度得到提高，其活性程度也得到优化。但该技术对烟气处理范围较少，无法满足大规模的工业使用，所以还需要不断优化改进。
2.4.2整个干的形式的SO2或NOx排放的把控
改项技术所使用的燃烧器是，每单位最小的NOXDRB-XCL居下放置的形式，这种燃烧器是通过缺氧环境下喷进一些煤和空气对NOx形成进行把控的。燃烧流程中对多于的空气进行有效燃烧，使得NOx的去除效果更好。小NOx燃烧器能够降低排量率为50%，经过多余空气后排放量能够下降70%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这项技术的研发，对电厂和工业锅炉中有很大的使用，且效果非常理想。
2.5气/固催化同
2.5.1 SNOx
欧洲某公司对此项技术进行研发，并实现SNOx组合，所使用的工艺为：将SO2转化为SO3，然后制作成H2SO4，对其进行回收。这项技术所使用的还原方式为SCR剔除NOx。这项技术对SO2去除率高达95%，对NOx及全部颗粒物的去除率也在90%。
2.5.2 DESONOx
这项工艺的研发可以完成SNOx的工作，也能将CO与没有燃烧的烃类型物质进行化学反应，从而形成CO2与H2O。该工艺对脱硫脱硝的效率非常高，也避免造成二次污染。而且该工艺比较简单，且成本比较低，在运行中也不用投入大量资金。
2.5.3 SNRB
该工艺是在温度极高的情况下对烟气进行净化的。该工艺可以将SO2和烟尘等有效剔除，同时还能对同一个高温集尘室一起处理。该工艺由于将SO2、NOX与烟尘放在同一个装置中，有效降低成本，并节约土地使用面积。
2.6高级氧化法
这一技术是把一氧化氮进行氧化处理之后，与烟气内的酸性气体一道脱除，比如，二氧化硫、氯化氢、氢氟酸等，但是必须要有碱液洗涤装置来支持。常见的高级氧化剂主要有氯酸钠、氯酸、高锰酸钾、白磷等，而活性自由基主要有氧、氢氧根、臭氧、水等。所以在这一技术应用过程中，就必须加强系统能耗与氧化剂消耗量的控制。例如某电厂在海水脱硫装置中采取高级氧化法试验，氧化剂是50％双氧水，其得到的氮氧化物氧化率是60％。而在此基础上对氧化剂以及氧化剂与尿素相配合时作为两种添加剂，其中氧化剂与尿素相配合时所制作的添加剂，其效果要远比只用氧化剂要好，其脱硝、脱硫率分别是35％和99％。并采取FLUENT软件构建烟道数学模型，对烟道内部的烟气流动情况进行了模拟，并对喷嘴装置和喷淋层数给烟气流场带来的影响进行了分析，就给烟道与喷淋层设计优化在数据上提供了支持。
2.7活性炭的吸附技术
对于活性炭人们都不陌生，它的最大优点就是拥有较强的吸附能力，并且活性炭有着独特的属性，它不仅具有一定的吸附能力同时还是一种比较常见的催化剂。由此可以看出活性炭在脱硫脱氧方面具有较大的发展空间，烟气中的二氧化硫经过脱硫处理设备可以应用活性炭进行吸附，同时经过一定的催化后会形成一种具有吸附态的硫酸，当这种物质进入到分离装置进行分离经处理后，这些烟气还会与活性炭发生接触这时这些烟气会和氮氧化合物和氨气发生化学反应，而这时活性炭起到的是催化剂的作用，这个时进行脱硫也是具有一定的效果的，值得注意的是在这个过程中气体的流动速度要控制在低速范围，否则活性炭可能存在被氧化的风险，最终失去它应有的效果，同时在反应过程中所产生的酸会留在活性炭的表面，这样会严重影响到活性炭的吸附能力。
2.8 NaClO2/NaClO同时氧化法
该方法在FGD系统中得到了改进，使其能够脱硫和脱氮。其作用机理如下：在脱硫过程中，二氧化硫溶于水中形成水合作用，离解后形成HSO3-，复合液中的ClO2-/ClO3-与其反应生成。然后形成SO42-和Cl-；在该过程中，ClO2-/ClO与NO反应形成NO2和ClO，然后ClO反过来促进反应并最终被氧化成NO3，虽然该方法的脱硫和反硝化效率可达到90％，但该方法仍存在未解决的问题，例如，有必要控制NaClO2（6mmol/l）和NaClO（1mmol/l）中NaClO2/NaClO的浓度尽可能地去除NOX，只有当PH=5.5时，反硝化是最有效的。这些问题增加了技术和控制的复杂性并增加了后期投资成本。希望将来能够解决这类污染问题，这将减少中国管理环境的复杂性，给我们带来一片蓝天。
2.9 CuO吸附法
吸附氧化铜法主要使用化学反应原理氧化铜与二氧化硫之间的反应以及氧化铜与氧化铝之间的化学反应来达到去除二氧化硫及氮氧化合物。这其中的化学原理包括了两个：CuO与烟气中的SO2和O2反应，在300450摄氏度的温度范围内与CuSO4反应，而当CuSO4还原和CuO时，NH3将NOx还原为N2作为催化剂。脱硫和反硝化反应的通式如下：SO2+1/2O2+CuO→CuSO4；4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O。该过程可以理解如下：首先，在烟道气被清除后，从底部烟道气注入一定量的氨气，在氨气通过装置的吸收塔时，会与吸收塔中的二氧化硫以及塔上附着的氧化铜产生化学反应，最后形成硫酸铜溶液，然后通过CuO的作用还原NOX的氧化还原反应形成NH2，从而完成脱硫和脱氮的任务。目前，CuO的吸附方法的脱硫率和脱硝率为90％~95％。该工艺可循环使用，副产品可循环使用，无二次污染，清洁成本降低，适用于各种电厂。
结语
在我国社会经济的发展中，烟气排放对环境造成很大污染，我国对烟气排放中脱硫脱硝一体化技术的研究更为迫切。目前，对脱硫脱硝一体化技术的研究还处于起步阶段，我国在对其进行选择的时候，要根据自身需求，合理选择技术，让其在电厂烟气排放净化中发挥重要作用。同时，一体化技术也是当下比较流行的技术，让烟气对环境的污染降到最低，促进我国的可持续发展。
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论文作者:罗佳艺
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/28
标签：烟气论文; 技术论文; 活性炭论文; 电厂论文; 化学反应论文; 乙酸论文; 电子束论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;