摘要：脱硫脱硝是火电厂烟气处理中的重要内容，对降低环境污染意义重大。在科技发展推动下，如何实现火电厂烟气脱硫脱硝一体化受到越来越多业内人士的关注。本文对火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术相关原理进行分析，探讨不同烟气脱硫脱硝一体化技术的优点，为其更好的应用到火电厂烟气处理中提供参考。
关键词：火电厂；烟气；脱硫脱硝一体化；技术；探析
近年来，我国环境问题严重，雾霾天气时常出现，给人们敲响了加强环保的警钟。为防止火电厂烟气污染，火电厂应做好脱硫脱硝技术技术研究，稳步推进烟气脱硫脱硝的一体化技术的应用，以更好的去除烟气中的有S、N等有害元素，降低火电厂烟气给环境带来的污染。
一、我国火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的现状
我们知道，火力发电厂是利用煤、石油或者天然气等作为燃料生产电能的工厂，因此，每天都有大量的污染物排放出来，如果不加以控制，不仅会威胁人类的生存和健康，还会对整个环境造成严重的污染。针对这一难题，我国的许多火电厂开始借鉴国外经验，从国外引进了高效的烟气脱硫技术。据调查，到2008年全国的绝大多数火电厂都使用了这一技术，安装了烟气脱硫设施，也有部分科研实力比较雄厚的火电厂在此基础上作了一些改进和创新，研发了具有自主知识产权的脱硫技术，这样的整体形势是比较可观的，对环境保护起到了一定的积极作用。
但是，火电厂烟气脱硫可以说是一个相当复杂的系统工程，这项技术的广泛推广和应用对我国的电力企业来说是一个挑战，更是一种机遇。由于这种烟气脱硫设施的配套设备繁多，除部分配套设备必须依靠国外引进外，大多数设备可以由国内的企业生产完成，这无疑带动了我国相关产业的发展，甚至可以形成一个新的产业链。另外，还可以牢牢抓住这一契机，组建一支专业的、高素质的烟气脱硫技术研发队伍，专门从事发电厂相关环保技术的研究，进一步发展脱硫脱硝一体化技术。
二、脱硫脱硝一体化技术设计
2.1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。
2.2流程设计
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。
2.3物料衡算
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一体化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。
2.4热量计算
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。
三、脱硫脱硝机理
一体化工艺将脱硫脱硝技术合并在同一套工艺流程中进行，不仅实现同时脱硫脱硝的目的，还可节省操作费用、降低投资成本并减少废物产生。迄今为止，达到工业应用规模一体化的技术主要有炭基材料法、臭氧氧化法、电子束照射法、脉冲电晕法、金属氧化物催化法等。这些技术采用的方法是把气态污染物中的硫和氮经过一系列化学反应转化为较稳定形态，如硫酸盐和硝酸盐进而工业利用。
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迄今为止，国内外的学者大量的研究了脱硫和脱硝技术，其工艺得到了大幅度的提高，但仍然存在不足。进而烟气脱硫脱硝一体化技术引起了工程界的普遍关注。一体化技术是将脱硫脱硝工艺合并到一套工艺流程当中，不但可以减少设备装置、降低投资经费，而且还可以减少废物排放同时达到脱硫脱硝的目的。按照脱除机理的不同，脱硫脱硝一体化技术可以分为两大类：一类是联合脱硫脱硝技术；另一类是同时脱硫脱硝技术。
四、联合脱硫脱硝技术
4.1SNRB联合脱硫脱硝技术
SNRB技术是用一个高温布袋除尘器来净化烟气中的SO2和NOx。其特点是占地面积小，设备中管道的腐蚀性较小，脱硫率能达到80%，脱硝率为90%。
4.2SNOx联合脱硫脱硝技术
SNOx工艺是两种催化反应的结合，一是SCR的催化反应，一是SO2的催化反应，两者相互结合达到脱硫脱硝的目的。机理主要是SO2催化氧化为SO3，然后在冷凝塔中制成硫酸；NOx在NH3中催化还原为N3和H2O。
五、同时脱硫脱硝技术
5.1电子束照射法
电子束照射法是将烟气中SO2和NOx等气态污染物置于高能等离子束下发生氧化反应，生成HNO3和H2SO4，最后与加入烟气中的NH3反应生成NH4NO3和（NH4）2SO4。此方法可分别达到90%的脱硫率和80%的脱硝率，且不产生污染物，普遍认为它是一种有前景的烟气净化技术。但此方法仍存在以下问题：设备的可靠性低，加速器能耗较高，副产品的捕集困难，还有氨泄露等问题。
5.2电晕放电法
脉冲电子晕脱硫脱硝技术（PPCP）的机理与电子束法基本一致，不同之处在于高能源不同，PPCP法是利用高压脉冲来产生活化电子，以此破坏烟气中SO2和NOx的化学键，生成对环境无害的物质，从而达到脱硫脱硝的目的。其特点是不需要电子枪和辐射屏蔽；不产生二次污染；脱硫脱硝效率高。但目前实验研究不充分无法大范围的使用。
六、火电厂脱硫脱硝的应用
我们所理解的脱硫通常指的是，在生产过程中产生的废气，这些废气中会含有较多的二氧化硫，这些二氧化硫通过专业的处理可以从废气中分离出来，使废气中的二氧化硫含量明显减少，平时常见的脱硫试剂有石灰石、NAOH、氧化钙等PH值大于其的物质。将这些碱性物质和废气进行充分的反应，因为二氧化硫在遇到碱性物质的时候，会呈现出酸性，之后便会得到反应的产物钙基脱硫剂，该物质就是我们所需的物质。当然，我们在选择脱硫剂种类的时候必须要注意各个方面的，同时还要遵守相关的规定，在选择的时候必须要按步骤进行处理，净化、吸收等都是脱硫处理必须经过的过程。在脱硫处理的过程中，最重要的一步就是氧化还原反应。不仅如此，人们在进行脱硫处理的过程当中，还必须要想办法减少产物中氮氧化物的含量。为了能够有效地减少废气中的有害物质，我们必须要引导发生相对应的反应来吸收废气之中所含有的有害气体氮氧化物的成份，也就是通常所说的脱硝。对于现在的脱硝技术来说，我们最主要使用的方式包含有两种，一种是干法脱硝技术，而另一种是湿法脱硝技术，两者中使用频率较高的是湿法脱硝技术。
七、结束语
当前世界上广泛应用的不可再生资源以及火电厂主要应用的焦点能源就是煤炭。我国煤炭的使用量是非常巨大的，因此许多的氮氧化合物以及硫氧化合物在煤炭燃烧过程中产生，从而对大气造成污染，所以对火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化的发展趋势进行研究是非常有必要的。
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论文作者:孙文瑞1,高奉憎2
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/9/3
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