火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保

劉文杰

摘 要：我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用之下迅速深入，也同樣反作用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工業(yè)化的發(fā)展嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，特別是火電廠，因?yàn)槠鋵?shí)際運(yùn)行主要依靠煤炭燃燒，在實(shí)際的燃燒過程當(dāng)中會(huì)釋放硫、硝，直接進(jìn)入到大氣當(dāng)中，使得大氣被嚴(yán)重污染?，F(xiàn)階段，在火電廠的煙氣脫硫脫硝方面，研發(fā)并使用了脫硫脫硝一體化技術(shù)，使得火電廠煤炭燃燒對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染有效地降低，一定程度上也實(shí)現(xiàn)了能源利用效率的提升。文章針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)的典型火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)和工藝流程進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，旨在更好地推動(dòng)我國(guó)火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：火電廠;煙氣;脫硫脫硝一體化;應(yīng)用;節(jié)能環(huán)保

中圖分類號(hào)： X773 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-179-2

0 ?引言

眾所周知，二氧化硫與氮氧化物是大氣中最為嚴(yán)重的污染物。近些年來，霧霾城市的數(shù)量迅速增加，而最主要的原因就是上述污染物造成的。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，生態(tài)環(huán)境也不斷惡化，為此，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)提高了重視，并出臺(tái)相關(guān)的環(huán)境污染防控法律法規(guī)以及具有針對(duì)性的措施。其中，火電廠所排放的煙氣，所含有的硫氧化物與氮氧化物濃度雖然并不高，然而，其實(shí)際的排放量很大，所以，也同樣嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境。在煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的過程中，因其自身的運(yùn)行效率較高，且成本不高，具有良好的性能，所以備受人們關(guān)注與認(rèn)可。脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了火電廠煙氣的脫硫脫硝目標(biāo)，而且能夠?qū)⑵洚a(chǎn)物予以回收，對(duì)能源予以循環(huán)利用，所以，使得能源利用效率也隨之提高，值得全面推廣使用。

1 ?脫硫脫硝一體化設(shè)計(jì)概述

1.1 一體化脫硫脫硝設(shè)計(jì)

我國(guó)對(duì)于環(huán)保事業(yè)的重視，對(duì)于火電廠煙氣排放的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，加上傳統(tǒng)的脫硫裝置與脫硝裝置，傳統(tǒng)的模式下已經(jīng)沒有辦法滿足如今時(shí)代的發(fā)展要求。相關(guān)人員對(duì)于此類問題進(jìn)行了分析，將脫硫裝置與脫硝裝置進(jìn)行了有效的結(jié)合，從而改變傳統(tǒng)模式形成了一種全新的脫硫脫硝一體化裝置。

1.2 流程設(shè)計(jì)

可以看出當(dāng)煙氣經(jīng)過旋風(fēng)器時(shí)會(huì)進(jìn)行第一次清除，并可以回收大型的顆粒，除塵后的大顆粒粉塵因此得到了回收，除塵與脫硫脫氮在經(jīng)過自激式除塵器后已經(jīng)完成了大部分的除塵和脫硫脫氮工作，再經(jīng)過一次沖擊淋洗塔進(jìn)行再一次的除塵脫硫脫氮，最后采用汽水分離器將之分離開從而進(jìn)一步進(jìn)行除塵脫硫脫氮。

1.3 物料衡算

在工藝設(shè)計(jì)中所指的物料衡算遵循質(zhì)量守恒定律，以此來獲取輸入和輸出與案件中的物流和金額的定量計(jì)算過程，同樣獲取了某些設(shè)備與材料的平衡。物料衡算在工藝設(shè)計(jì)中可以說是一項(xiàng)重要的步驟，對(duì)于管道的選擇和設(shè)計(jì)反應(yīng)器都有著巨大的作用。

1.4 熱量計(jì)算

熱量計(jì)算又可以稱之為能量衡算，熱力計(jì)算主要是以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)而進(jìn)行計(jì)算的，通過熱量計(jì)算對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過程中的物料進(jìn)行了平衡的計(jì)算。在計(jì)算過程中它需要提供物料，或者從中提供被物料移走的能量。而這種能量也可以稱之為各種形式的能，例如熱能、化學(xué)能、動(dòng)能等，而在生產(chǎn)過程中最為顯而易見的就是熱能。

2 ?火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)概述

2.1 同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)

通過將新型硫氧化物及氮氧化物進(jìn)行聯(lián)合的脫除技術(shù)就是同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)當(dāng)中的一種，而其實(shí)際的應(yīng)用范圍就是整個(gè)系統(tǒng)。然而，因?yàn)樵摷夹g(shù)始終處于探索與研發(fā)的階段，所以，其中有很多技術(shù)并不成熟，也并未廣泛應(yīng)用于火電廠的煙氣脫硫脫硝當(dāng)中。同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)主要包括了煤炭實(shí)際燃燒過程中對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝以及煤炭燃燒之后對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝?，F(xiàn)階段，后者被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，而具體的工藝流程則被劃分成干法與濕法。

2.2 干式同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)

在火電廠煙氣脫硫脫硝方面，高能輻射法是干式同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)中的重點(diǎn)，而具體的工藝流程主要有電子束照射法與脈沖電暈等離子體法。所謂的電子束照射法，其具體的使用原理就是利用電子加速器，以其產(chǎn)生的高能量等離子體，對(duì)煙氣當(dāng)中的氮氧化物及硫氧化物予以氧化，進(jìn)而生成液態(tài)硫酸與硝酸，并且被導(dǎo)入胺溶液當(dāng)中實(shí)現(xiàn)中和而產(chǎn)生硫酸銨與硝酸銨，將剩余煙氣利用煙囪排入大氣當(dāng)中。而脈沖電暈等離子體的方法和上述方法的原理具有一定的相似性，唯一的不同之處就是使用高壓脈沖電源來代替電子束。目前階段，在工業(yè)化進(jìn)程中，電子束照射法的應(yīng)用最為廣泛，而且在實(shí)踐過程中也取得了理想的效果，在實(shí)際的使用過程中并不會(huì)產(chǎn)生廢水或者是廢渣，具有一定的節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)，并且對(duì)副產(chǎn)品能夠循環(huán)利用，一定程度上提高了經(jīng)濟(jì)效益。

在干式同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)當(dāng)中，LILAC法也十分常見，源于國(guó)外。其主要的原理就是將石灰-飛灰化合物當(dāng)作硫氧化物與氮氧化物的吸收劑，因?yàn)槠浠钚院軓?qiáng)，所以，能夠同時(shí)脫硫脫硝。這種方法在實(shí)際運(yùn)用的過程中，所使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，而且不會(huì)排放廢水，但是，其脫硫脫硝的效率比較低，為此，只有使用過量吸收劑才能夠提高脫除率，一定程度上增加了實(shí)際的運(yùn)行成本。

尿素凈化煙氣法。該處理方法的主要工藝流程就是將pH值在5-9范圍內(nèi)的吸收液添加到設(shè)備當(dāng)中。因?yàn)槎趸蚺c氮氧化物脫除率不會(huì)受到煙氣二氧化硫與氮氧化物濃度的影響，所以，在完成處理以后，尾氣能夠?qū)崿F(xiàn)直接排放。而煙氣在脫硫脫硝之后，吸收液還可以回收硫酸銨。然而，這種處理方法實(shí)際處理的煙氣量并不大，所以，很難達(dá)到工業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 濕式同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)

氯酸氧化法在使用的過程中，其主要的工藝原理就是將氯酸當(dāng)作強(qiáng)氧化劑，將二氧化硫與氮氧化物進(jìn)行氧化，進(jìn)而利用同一套設(shè)備來實(shí)現(xiàn)煙氣的同時(shí)脫硫脫硝。而通過堿式吸收塔以及氧化吸收塔工藝處理，使得煙氣的脫硫脫硝效率不斷提高，進(jìn)而使得其中所含有的有毒微量金屬元素被脫除。

WSA-SNOx這種方法的工藝原理就是利用SCR反應(yīng)器，受強(qiáng)催化劑的作用，使氮氧化物還原成氮?dú)?，并且把煙氣?dǎo)入改制器當(dāng)中，通過催化劑的作用，實(shí)現(xiàn)二氧化硫氧化，形成三氧化硫。而后在冷凝器當(dāng)中凝結(jié)，加入水進(jìn)行混合而形成硫酸。使用這一方法進(jìn)行脫硫脫硝，只會(huì)對(duì)氨氣進(jìn)行消耗，而不存在其他消耗，所以，也不會(huì)出現(xiàn)二次污染或者是廢水廢氣，十分安全，具有較高的脫硫脫硝效率。

3 ?火電廠脫硫脫硝技術(shù)和節(jié)能環(huán)保

在工業(yè)化進(jìn)程深入的背景下，其所造成的環(huán)境污染問題也逐漸突顯出來，為此，人們開始重視環(huán)境保護(hù)。針對(duì)火電廠煙氣的處理，在全球范圍內(nèi)都將精力放在煙氣的脫硫脫硝技術(shù)上。而且，對(duì)于火電廠的脫硫脫硝一體化技術(shù)也加大了投入，進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，所研究的主要方向就是通過低成本投入與低運(yùn)行費(fèi)用，獲得較高的能源利用率，實(shí)現(xiàn)能源利用的可持續(xù)發(fā)展。

在對(duì)火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的運(yùn)用過程中，也充分利用了副產(chǎn)品，在煙氣的脫硫脫硝處理方面，不僅規(guī)避了副產(chǎn)品的二次污染，而且還綜合利用了副產(chǎn)品，一定程度上增強(qiáng)了能源利用效率，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，使得煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的運(yùn)用水平與效果都得到了提升。由此可見，通過對(duì)副產(chǎn)品的研究與應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠煙氣的脫硫脫硝，與此同時(shí)也充分地利用了資源，能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)要求，使得經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益都有明顯提高。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在火電廠的煙氣脫硫脫硝過程中，煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用效果十分理想，使得硫氧化物與氮氧化物對(duì)大氣產(chǎn)生的污染有效降低，而且還增強(qiáng)了對(duì)兩者的凈化與治理力度。在此基礎(chǔ)上，充分利用了處理以后所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，使得能源可以循環(huán)利用，與我國(guó)的節(jié)能環(huán)保要求相吻合，有效地增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)效益，降低了環(huán)境污染。為此，煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)值得廣泛推廣與使用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 周立軍.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)[J].中外企業(yè)家，2014（33）：139-140.

[2] 趙一更，白曉雁.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)[J].科技資訊，2014，12（10）：103-105.

[3] 趙明月.火電廠大氣污染排放現(xiàn)狀及煙氣脫硫脫硝技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（19）：42-42，43.

[4] 王海艦.火電廠大氣污染排放現(xiàn)狀及煙氣脫硫脫硝技術(shù)[J].科技風(fēng)，2013（23）：230-230.

[5] 文雅，馬志剛，金晶，戴尚莉，劉穎綺，張殷.燃煤機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J].能源工程，2013（04）.

[6] 呂宏俊.600MW機(jī)組脫硝改造基礎(chǔ)加固方案分析[J].電力科技與環(huán)保，2012（06）.