摘要：介绍了我国脱硫脱硝技术的发展现状，并且对当前电厂脱硫脱销前沿技术应用情况进行了探讨。
关键词：发电厂；脱硫脱硝技术；应用
随着我国越来越重视环境的保护工作，节能减排已经在各行各业中开展，火力发电厂在生产过程中排放大量的废气，是大气污染的重要来源，对其排放的废气进行有效的处理对于保护空气质量具有十分重要的意义。通过推广和应用脱硫脱硝技术，能够有效的降低废气中的污染物含量，从而使火力发电更加环保。
1 我国脱硫脱硝技术现状
我国的火电厂脱硫技术是在引进外国技术基础上，经过国内相关科研人员的辛苦研究才逐步发展起来的。在此过程中，国内的一些企业加入对技术的研究消化与吸收队列之中。目前，国内的许多火电厂都安装有脱硫脱硝设备。我国已经能够自己生产与制造相关的设备。随着我国能源需求与环保需求的提高，一些新的技术相继被研发出来，脱硫与脱硝逐渐走上一体化道路。技术研发仍然处在初级阶段，我国目前的技术水平与发达国家相比仍然存在非常大的差距。许多技术仍处于研究阶段。在技术飞速革新的时代，许多火电厂的脱硫脱硝技术仍停留在原始层面，大部分火电厂的气体排放不符合国家环保要求。
1.1 脱硝技术研究概况
就国内来说，火电厂使用锅炉时已经广泛使用了脱硝技术对排放的气体进行处理。目前在火电厂锅炉进行生产时，对内部烟气所采用的脱硝技术有两种，其中一种方式是SCR烟气脱硝技术，另一种是低碳燃烧技术。这两种技术不仅都可以保证煤炭燃烧更充分，还能增加锅炉的内部压力，脱硝能力也更强。此外，还有一种SNCR 技术可以进行烟气脱硝。其原理是在烟气里添加还原剂（即尿素），发生化学反应后会有水及N2 产生，反应放热后温度升高到300 ℃～400 ℃之间，同时大大提高了烟气脱硝的效率。但是，这种SNCR烟气脱硝技术以炉膛为反应器，反应器内的温度升高到850℃～1100℃时，尿素分解会产生NH3，伴随着会有NO 出现，二者发生化学反应就会产生N2。此外，利用SNCR 技术进行脱硝的效率最高不超过50%，发生化学反应后产生的N2 对臭氧层有较大影响。而且在实际应用时，即使是SNCR 及SCR 两种烟气脱硝技术结合使用，最大脱硝效率也只处于60%～80%，况且结合两种技术的处理系统更加复杂，使用范围并不广。
1.2 脱硫技术发展情况
一般来说，主要使用煤炭的火电厂主要采用石膏湿或石灰石的方法进行脱硫，吸收塔是应用脱硫技术的关键环节。因为不同类型的吸收塔样式、型号、产生的效果都各不一样。常规的吸收塔主要包括四种，分别有液柱塔、填料塔、鼓泡塔及喷淋吸收塔。a）液柱塔。该塔可以充分融合烟气与和液体，通过质的传递进行高效率脱硝。虽然效率比较高，在锅炉里面没有堵塞且产生的烟气体积过大时，脱硫的损失也会比较大；b）填料塔。该塔的原理是通过在塔体结构内部固定安装填料，在表面层用浆液进行填料，浆液沿着填料表面流淌下来，因此发生脱硫过程，和锅炉内部的烟气发生反应并融合。该塔的缺点是容易发生堵塞现象，且在应用中的可操作性并不强；c）鼓泡塔。该技术的脱硫效果非常好，脱硫效率也比较高，该塔的原理是使用石灰石压住产生的烟气，这样就可以将浆液与烟气进行充分地融合，通过大量鼓泡提高效率，当然该方式也存在一些问题，该塔的结构相对复杂、产生阻碍的压力也更大等；d）喷淋吸收塔。该类型的吸收塔相对于前几种类型的设备结构更简单，性价比更高一些，因此当前来说是运用最为广泛的一种技术。一般来说，锅炉内部烟气是从上到下运动的，所以该类型吸收塔的形状是垂直喇叭状的，可以从上往下喷射，这样在吸收烟气时就能吸收得更加充分。该吸收塔唯一的缺点是塔内烟气的分布不是特别均匀。
2 湿法烟气脱硫脱硝协同控制工艺
湿法脱硫属于脱硫程度比较高的一种技术，因此在火电厂中应用也比较广泛。需要注意的是，NOx溶解度不高，脱硫与脱硝必须同时进行，这就需要在气/ 液段将NO 转化为NO2，为了增加NO的溶解度，加速实现转化的目标，还需要加入添加剂加速转化。可以完成该转化的主要技术有：强氧化剂氧化工艺、金属鳌合剂络合吸收法、尿素法。
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2.1 强氧化剂氧化工艺
2.1.1 tri-nox-noxsorb 工艺
tri-nox-noxsorb工艺即氯酸氧化工艺，共包括氧化吸收塔及碱式吸收塔先后的两个过程。第一个过程是利用氧化吸收塔，HClO3作为氧化剂可以氧化SO2、NO 和一些有毒金属；第二个过程是利用碱式吸收塔，通过吸收剂NaOH 和Na2S 来中和酸性的气体，从而使烟气达标排放。这种技术的优点包括：
a）不需要比较高的反应温度，常温时就可以完成脱硫脱硝过程；
b）和常规的SNCR或SCR这两种工艺比较，氯酸氧化工艺没有严格控制入口处烟气的浓度，因此脱除NOx时渗入的范围更广泛；
c）氯酸氧化工艺添加NOx 的氧化吸收液比较容易，因此适用范围也更广泛，其缺点是酸液储存或运输时，设备容易发生腐蚀；
d）该工艺可以处理的NOx、SO2及微量金属元素（包括有毒的）更多、去除率更高，例如及Cr、As、Cd、Pb 等都可以去除。
2.1.2 过氧化氢氧化工艺
过氧化氢氧化工艺是在烟道内利用H2O2作氧化剂，发生氧化反应让NO 转变成NO2，碱液或湿法脱硫浆液可以吸收氧化后的NO2，但是工艺仍处在实验阶段，尚未研究完成。在该工艺中，H2O2会受到SO2的干扰，降低氧化效率、增加成本，因此该工艺的关键问题是增加氧化速率，减小H2O2/NO 的摩尔比，降低投资及运行的成本。
2.2 络合吸收技术
在水中，NOx 的溶解度并不高，所以脱除难度比较大，络合吸收工艺就解决了这个难题。通过将Fe2+加入中性或碱性的溶液里，反应生成Fe（NTA）、Fe（EDTA）等氨基羟酸亚铁鳌合物，这些鳌合物再与NO反应生成亚硝酰亚铁鏊合物，同时O2、SO2也可以和NO发生反应生成N-S化合物、N2、N2O硫酸盐及三价铁鏊合物，最后在反应液中将其去除，生成的亚铁鏊合物也可以再利用。该工艺存在以下不足：成本比较高、反应时鳌合物容易发生损失减少、金属鳌合物不容易再生。
2.3 尿素法
烟气从吸收塔塔底进入后和尿素喷淋液混合发生还原反应，NOx 最终还原为N2，并有水和CO2生成，尿素还与SO2发生反应生成（NH4）2SO4，然后生成的气体利用除雾器除去，然后排出。液体混合物从塔底进入循环沉淀池进行物理分离，沉淀的固体经过灰渣泵在灰渣池里进行下一步工序，上面的液体则进行浓缩。此外，可以通过加入CaO 漂白粉等添加剂的方法提高尿素法脱硫脱硝的效率，尿素法效果比较好，已经开展了大量的锅炉净化项目（包括250 t/h 的示范项目），脱硫程度至少95%，而且尿素法具有操作方便，设备构造简单，投资、运营的成本低等优点，发展前景较好。
结语
随着我国社会的发展，空气污染问题给人们带来了极大的困扰，降低污染排放，改善空气质量已经成为当前人们关注的重要问题，通过火电厂的脱硝脱硫能够有效的降低污染物的排放，因此需要进行研究结构简单，投资与运行成本少，操作方便，产生物可以再生化的脱硫脱硝协同控制技术，来更好的进行火电厂的脱硫脱硝工作。
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论文作者:刘泽深,刘小锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
标签：烟气论文; 吸收塔论文; 技术论文; 火电厂论文; 工艺论文; 尿素论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第13期论文;