陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715400
摘要：在世界生态环境保护人员的大力宣传与号召下，人们也逐渐认识到氮氧化物以及二氧化硫对生态环境的逐渐蚕食，净化烟气中有害物质的排放已经成为众多国家的共识。我国在这个过程中也发展出了脱硫脱硝装置，但是由于其工作方式较为单一，不能带来良好的脱硫脱硝效果，因此有关人员对脱硫脱硝进行了进一步开发，研制出了联合的脱硫脱硝装置，从而为烟气净化与治理提供了有力的解决渠道。
关键词：烟气系统；脱硫脱硝；一体化
为响应政府号召，承担社会责任，节能减排已成为企业重要生产方针，烧结烟气脱硫脱硝项目正在越来越多钢铁企业中得以实施，尤其在众多的脱硫脱硝工艺及项目管理模式中选择适合的组合，为降低企业项目固定资产投资和后续运行费用，更值得深度探索。
1 脱硫脱硝技术
1.1 烟气脱硝技术
选择性非催化还原法（SNCR）：其原理是在无外加催化剂的情况下，将NH3、尿素等其他的还原物质喷入炉膛中。NOX在850~1100℃的高温炉膛时极快地分解成NH3，并且再与烟气中的NOX反应生成N2。 NH3还原NOX的主要反应为：
NH3为还原剂：4NH3+4NO+O2==4N2+6H2O
SNCR的主要优点在于SNCR工艺的优点是工程造价低，占地面积小，适用于燃煤NOX排放量低的机组。可是SNCR特殊的炉内喷射工艺，漏洞百出，导致脱硝效率无法提高，用NH3做还原剂时，因为其逃逸率较高，所以利用率也偏低。目前，由于技术的成熟，越来越多的锅炉采用了联合法就是将SNCR和SCR工艺统一组合。这样就把SNCR工艺同SCR工艺的优点两者高效结合起来，节省成本，提高了新型工艺的脱硝率。
1.2 脱硫技术
目前比较常见的脱硫技术主要有干法脱硫、湿法脱硫以及半干脱硫三种方法，但是因为湿法脱硫技术的成本低、效率高，且具有较强的实用性，所以湿法脱硫技术应用较为广泛。湿法脱硫技术主要是对硫化物进行吸附，从而降低烟气中硫化物的含量。使用过后的脱硫物质经过一定的处理，还能够被再次使用，所以具有较强的实用性和经济性。在运行过程中，产生的烟尘首先会经过固体除尘处理，在增压风机中经过气压处理后，再送进吸收塔中进行脱硫操作，在吸收塔中，会调整到适宜的温度和湿度，对吸收塔中的气体和液体进行雾化处理后，就会增强这些物质的活跃程度，从而促进他们之间的化学反应，提高脱硫效率。
2 联合脱硫脱硝技术
目前，联合脱硫脱硝技术在世界领域中已逐渐成为应用趋势，可见其形式已很广泛了。联合脱硫脱硝技术常采用石灰/石灰石烟气脱硫来脱除SO2并结合SCR工艺脱除NOX。联合脱硫脱硝技术主要的优点是不论入口处SO2/NOX是有多高，一般对SO2的脱除率在90%以上，NOX的脱除率在80%以上，能够达到对SO2和NOX的理想的脱除效果。SCR体系缺点：其进行处理的过程中存在催化剂表面结垢现象，会严重降低SCR对NOX的脱除效率，更严重者造成空气预热器和气/气换热器的阻塞和腐蚀。除此外还有SNOXTM技术，SNOXTM关键技术包括SO2和SCR的转化和WSA（湿式烟气硫酸塔）。这项技术的优点是运行维护费用相对较低，比较可靠，没有二次污染，但其投资费用高、能耗大是其一直存在的缺点。
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3 脱硫脱硝一体化技术使用
3.1 lco法烟气脱硫脱硝一体化工艺
1）烟气系统
烟气分别从1#、2#主烟道引出汇总后，首先进入H2O2氧化烟道，再进入余热锅炉，经增压风机升压后，进入臭氧氧化烟道进一步氧化NOX，最后进入吸收塔。烟气在吸收塔内垂直上升，穿过催化剂吸收液喷淋吸收区，烟气中SO2、NOX及粉尘被吸收液高效去除，再经除雾器除去微滴后，经塔顶直排烟囱排入大气。系统设置事故烟道，配置事故风机，并加装电动挡板门，事故风机采用柴油发电机作为电源，以确保在紧急事故状态下烟气脱硫脱硝及余热回收装置能快速退出，烟气经事故烟道返回原烟囱。
2）吸收塔循环系统
吸收塔是烟气脱硫脱硝系统的核心，包括塔体及配套的内部构件、循环泵等，吸收塔塔顶设置直排烟囱。吸收塔采用逆流喷淋，自下而上依次为底部反应池、脱硫脱硝吸收段、除雾器段、烟气出口段。催化剂吸收液从塔上部经喷嘴向下喷淋，与上行的烟气接触反应，然后与反应产物一起进入反应池，反应池内的混合液通过循环泵到塔上部的喷嘴喷出，实现循环喷淋。吸收了二氧化硫、氮氧化物的催化剂吸收液，在吸收塔吸收段完成氧化反应后，在LCO催化剂的作用下，持续氧化生成硫酸及硝酸，落入反应池中与加入的氨水发生中和反应生成硫酸铵、硝酸铵。
3）氨水供给系统
氨水供给系统采用焦化氨水（体积分数10%）及部分外购氨水，由管道输送至氨水储罐。氨水通过氨水供给泵泵入吸收塔内，参与脱硫脱硝反应。通过新鲜氨水的加入控制吸收液的pH值（6.0～6.5），以达到最好的脱硫脱硝效果。
4）化肥盐液处理系统
化肥盐液处理系统设置一个硫酸铵/硝酸铵混合盐液储罐，容量按７ｄ储量设计。系统设计2台盐液输送泵，将硫酸铵/硝酸铵混合盐液定期输送至焦化厂硫铵车间统一处理。
3.2 低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种有效的脱硝技术，其主要应用于火在燃烧煤炭过程中，基于对低氮燃烧技术的详细分析，发现该种技术主要分为以下五类：其一，为循环流化床锅炉燃烧技术；其二为空气分级燃烧技术；其三为烟气再循环技术；其四为氮氧化物燃烧器技术；其五为燃料分级燃烧技术。在运用上述低碳燃烧技术时，都会采用更改燃料燃烧方式方法的手段来达到脱硝效果，在具体使用过程中，会通过降低空气比，改变空气混合方式来避免烟气中生成氮氧化物，虽然从理论上讲低氮燃烧技术实施效果应较为理想，但是就实际情况而言，现阶段其脱硝率处于25%到40%之间，脱硝效果并不十分理想。
3.3 同时脱硫脱硝方式
当前同时脱硫脱硝方式以干式和湿式两种方式为主，这其中干工脱硫脱硝应用更为普遍，但相对于干式方法，湿式脱硫脱硝方法具有更高的效率，其已成为脱硫脱硝的主要发展趋势。在干式同时脱硫脱硝方式方法，通常以活性炭和电子束照射为主，利用活性炭过程中，当处于一定工作环境下时能够达到较好的转化效率，能够实现硫元素的循环回收利用。电子束照射方法中当前在我国以喷雾干燥作为主要推广途径，具有较高的工作效率，而且所产生的化学产物不会对环境带来污染，并能够得到化肥产品，实现二次利用。利用湿法同时脱硫脱硝方式过程中，主要以氯酸氧化方法和湿法配合吸收方法为主。这其中氯酸氧化方法中通过氮氧化物与氯酸之间的化学反应，从而生成硝酸和盐酸。同时氯酸与二氧化硫反应后，将硫元素转换为高价位硫，并以硫酸形式进行排除，具有较高的转换效率。
综上所述，我国逐渐从单一的脱硝脱硫设备发展成了联合一体化的脱硫脱硝装置，其在烟气的脱硫脱硝中凸显出了高效便利的显著优势。在进行脱氧脱硝的实验流程当中总结出了新型反应器可以对反应之后的尾气进行加热处理，从而显著提高能源的利用效果，同时还可以发挥脱硫脱硝的效果。
参考文献
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[3]陈宝玉.燃煤电厂烟气同时脱硫脱硝工艺的技术经济评价研究[D].重庆大学，2009.
论文作者:张增跃
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/7/3
标签：烟气论文; 技术论文; 吸收塔论文; 氨水论文; 湿法论文; 工艺论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第4期论文;