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摘要：根据国家统计局发布的《2016年国民经济和社会发展统计公报》中，可知用于燃烧的煤炭超过43.6×108t[1]，约占年开采量的55%，其中大部分用于热力发电，这严重污染了我们赖以生存的家园。由SO2和NOx等组成的锅炉烟气，对当地大气环境造成了一定的程度的污染。有些污染严重的地方甚至可能会产生酸雨，腐蚀人们的身心健康，污染河流。所以控制SO2和NOx的排放刻不容缓。
关键词：电厂烟气；脱硫脱硝；技术研究
1电厂烟气脱硫脱硝技术概述
脱硫是指脱去锅炉烟气中所含的SO2，其过程主要是将碱性脱硫剂，如石灰石、CaO、氢氧化钠等制成浆液，与锅炉烟气混合，二氧化硫遇碱成酸，与碱性脱硫剂反应生成钙基脱硫剂等脱硫终产物的过程。在脱硫过程中，脱硫剂主要有石灰石、氨、镁、钠等等，其主要遵循的净化原理有吸收法、吸附法和催化氧化法、催化还原法。脱硝是指去除锅炉烟气中所含的氮氧化物，是用反应吸收剂与烟气接触，以除去或减少烟气中的NOX的工艺过程。目前的脱硝技术主要分为干法脱硝技术（目前广泛使用）和湿法脱硝技术。
2脱硫脱硝一体化工艺
脱硫脱硝一体化工艺是当今环保工程师与学者研究的新思路、新方向，它可以说是把脱硫脱硝两大块的工艺完全整合在一起，这是一种集体化技术，它通过一种技术或设备的应用可以将整个系统的SO2和NOX这两种主要的大气污染物一并去除的目的[6]，可以解决脱硫脱硝技术诸如易产生二次污染、占地面积大、前期投入高等问题。同时，随着人们对于SO2和NOX所带来的危害意识不断加强，国家对控制排放的标准越来越高，脱硫脱硝技术的研发正受到世界各国的日益重视。现在研究较为可靠，技术比较成熟的脱硫脱硝工艺主要有：a.NaClO2/NaClO氧化法；b.氯酸氧化法；c.CuO吸附法。其中NaClO2/NaClO氧化法和CuO吸附法的综合效益较高，应用比较广泛。
2.1 干式同时脱硫脱硝一体化技术分析
以高能辐射法为例，高能辐射法主要分为两种，一种 是PPCT，另外一种是EBA，其中EBA是电子束照射法的 缩写，主要是通过电子加速器产生的高能等离子体对烟气 中的污染物实施氧化，通过强烈的氧化反应来消除NOX和 SO2，同时利用水蒸气进一步的反应，最终生成硫酸和硝 酸，同时和提前注入的氨进行反应，最终获得硝酸铵和 硫酸铵，而干净的烟气会被排放出去。PPCT是脉冲电晕 等离子体法的缩写，该方法通过高压脉冲电源发电来将加 速器电子束进行替代，整体的应用原理和电子束照射法相 同。随着科学技术的进一步发展，电子束法已经得到了有 效的应用，整体的脱硫效果可以达到90%，脱硝率略低，整体达到了18%，但是其具有明显的优势，例如脱硫脱硝 过程中不会产生废渣、废水，同时不会对环境产生二次污 染，生成的副产物经过进一步的加工生成肥料，具有明 显的经济效益。但是其缺点也非常明显，消耗的成本比较 高，脱硫脱硝过程会对产生的X射线进行防护，但是在工 程中可能出现污染的转嫁。
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2.2 湿法烟气同时脱硫脱硝技术分析
以氯酸氧化法为例，通过氯酸的强氧化能力来吸收烟气 中的一氧化氮和二氧化硫，该方法的特点是能够利用一套设 备完成整个流程，通过碱式吸收法和氧化吸收法来实施，有 效地提升了脱出二氧化硫和一氧化氮的效果，同时可以将烟 气中的有毒微量金属元素进行脱出，该技术优势在于不会产 生催化剂失活和中毒等现象，适应性比较强，同时对烟气的 限制范围比较窄，在正常的环境下就可以进行氧化吸收，但 缺点也比较明显，氯酸吸收剂不容易制取，对反应设备的腐 蚀性比较强，产物中的废酸会造成二次污染等情况。
3 电厂烟气脱硫脱硝技术的发展前景
脱硫脱硝技术发展趋势目前，我国对多家电厂的脱硫脱硝技术进行了超净排放改造，主要流程为：低氮燃烧+SNCR脱硝技术+SCR脱硝技术+布袋除尘器+石灰石-石膏湿法脱硫+湿式静电除尘器，系统流程很长，占地面积较大，投资较高。虽然该流程使得烟气污染物的排放浓度较低，但是面临着脱硫脱硝带来的生态破坏，新增脱硫石膏固体废物，二次污染，与农业争氨，氨资源浪费等问题。
除尘和脱硫脱硝技术简单串联组合引发的上述问题，以及硫硝资源不可回收造成现有技术高运行成本和不可持续的情况，需要通过成套一体化控制技术的研发和应用来解决。国内外已研发了能够实现联合脱硫脱硝的SNOX（WSA-SNOX）工艺SNRB（SOX-NOX-ROX-BOX）工艺、NOXSOX工艺、活性炭法、电子束法等。
中国环境科学研究院开发了烟气多污染物协同一体化资源化控制技术（RECO），将烟气中的SO2通过催化氧化以及烟气中原有的SO3制备成硫酸产品，NOx通过催化氧化、氨吸收等过程制备成农用硝酸铵钙产品，亦可制备成硝酸产品，同时在催化氧化过程中，将烟气中的汞协同脱除。 采用RECO控制技术进行了2th燃煤锅炉和2000m3h玻璃窑炉烟气中试试验，结果表明，该技术除脱硫脱硝效率高外，所得副产物工业硫酸符合GBT534—2002《工业硫酸》中合格品标准，硝酸铵钙符合HGT3790—2005《硝酸氨钙》标准，均可商品化销售。由于该技术具有多污染物协同控制效率高，投资运行成本低等特点，已成为大气污染物深度控制技术的重要发展趋势。
我国是硫资源严重短缺国家，同时也是硫酸需求量很大的国家。2012年，中国硫磺产量为465.0×104t，进口硫磺量1120.3×104t，硫资源约93.4%用于生产硫酸。2013年，我国硫酸产量8650×104t[17]。如果将燃煤烟气中的SO2回收制成硫酸，不仅可以解决石灰石-石膏湿法处理过程中所带来的一系列问题，同时还可以对我国硫资源短缺做一定的弥补。如果脱硫脱硝一体化资源化控制技术应用在烟气治理中，按2013年电力行业2000×104t的SO2产量计，其中90%制备成硫酸，则其年产量为2756×104t，相当于我国硫酸年产量的30%。由此可见，用燃煤烟气中的SO2制备硫酸将极大的弥补我国硫资源短缺问题，降低我国对进口硫磺的依赖。
4 结束语
为了保护人们赖以生存的环境，必须全力以赴，减少SO2和NOX等气体的产生，并加强烟气的净化治理。不但如此，也应加大对燃烧技术的研究或是改进燃烧设备，尽量减少有害气体的产生。而且就目前形势来看，烟气脱硝脱硫势在必行。虽然设备并不完善，在技术操作过程中存在很大的问题，但是，经过努力会取得更好的成绩。
参考文献：
[1]杨溢.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术综述[J].能源与节能，2017（10）：109-110.
[2]张养静.火电厂燃煤一体化脱硫脱硝工艺研究[J].能源与节能，2015（7）：102-103.
[3]王富勇.湿式石灰石-石膏法脱硫技术及分析[J].上海电力学院学报，2005（2）：132-136.
[4]张涌新，徐秀林，郑贤明.选择性非催化还原法脱硝工艺及其应用[J].能源工程，2013（1）：64-69.
论文作者:张涛
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/6
标签：烟气论文; 技术论文; 硫酸论文; 电子束论文; 污染物论文; 石灰石论文; 工艺论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;