電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究發(fā)展探析

張先作

摘 要：近年來霧霾天氣逐漸加重，出現(xiàn)這種天氣的主要原因是因為空氣中含有的二氧化硫和氮氧化物等物質(zhì)比較多，而電廠所排放的煙氣中大部分都是這兩種物質(zhì)，雖然濃度不是很高，但是其排放量巨大，所以嚴(yán)重影響著環(huán)境質(zhì)量。因此加強電廠煙氣處理具有重要作用，脫硫脫硝一體化技術(shù)的出現(xiàn)，具有強大優(yōu)勢，一方面工作效率比較高，具有良好的性能，另一方面脫硫脫銷投資相當(dāng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的循環(huán)使用，給電廠的發(fā)展帶來新的機遇。

關(guān)鍵詞：電廠；煙氣脫硫脫硝技術(shù)；發(fā)展；研究

一、電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)

脫硫脫硝，顧名思義就是將煤中的S和N元素去除掉，防止燃燒時生成SO2和氮氧化物等。一般來說分為燃燒前脫硫脫硝、燃燒中脫硫脫硝和燃燒后脫硫脫硝。

（一）石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)脫硫原理概述

新建電廠為了控制二氧化硫排放量、實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，利用濕法煙氣脫硫技術(shù)。經(jīng)過相關(guān)處理后的煙氣通過引風(fēng)機直接進入到氣換熱器中，在溫度下降后進入脫硫吸收塔。脫硫吸收塔采用噴淋式的工作設(shè)計，保障了石灰石漿液與煙氣的充分混合。當(dāng)漿液蒸發(fā)了部分水分后，煙氣得到了一定程度的冷卻，循環(huán)石灰石漿液會對煙氣中的酸性氣體進行洗滌，脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細(xì)小液滴，經(jīng)換熱器加熱升溫后排入煙囪。期間煙氣中的大部分硫?qū)⒚摮?，煙氣中的氟化氫與氯化氫等氣體也會得到有效的去除。脫硫煙氣進入煙囪的溫度為80℃。石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，其主要由吸收系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、石膏脫水及貯存系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)都發(fā)揮了不可替代的作用。

石灰石-石膏漿液在吸收塔內(nèi)吸收塔頂部的噴淋層中，該過程的動力由漿液循環(huán)泵提供。漿液在下落過程中與煙氣接觸混合，由于二氧化硫氣體具有一定的水溶性，在煙氣與漿液接觸后，煙氣中的二氧化硫氣體會溶于水溶液中，

吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被脫除。漿液吸收了二氧化硫氣體下落至吸收塔反應(yīng)池，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液，當(dāng)采用石灰為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。

臭氧的氧化結(jié)合化學(xué)吸收法也是一種濕法脫硫脫硝技術(shù)。由于臭氧的高氧化性來自臭氧的自由基，在脫硫的技術(shù)中，利用臭氧的自由基把NO根氧化為高價態(tài)的氨氧化物，輸送到在洗滌塔內(nèi)，將氮氧化物與二氧化硫轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，達到脫除的目的。再結(jié)合尾部濕法洗滌裝置，可以同時對SO根和NO根進行脫除，脫硫效率幾近100%，脫硝率可達到85%以上。常見的濕法脫硫還有很多，比如海水法、雙堿法、亞鈉循環(huán)法、氧化鎂法等。

（二）干法和半干法脫硫脫硝技術(shù)

在近年來也有不斷發(fā)展，除了以往備受關(guān)注的脈沖電暈同步脫硫脫硝技術(shù)、電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)之外，新出現(xiàn)了一些技術(shù)，例如：活性焦吸附法、流光放電等離子體法、電催化氧化法等。這些技術(shù)依據(jù)同樣的原理，使用不同的催化介質(zhì)，派生出眾多的新式方法，廣闊的發(fā)展前景非常廣闊。干法脫硫脫硝中電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用并不少見。這項技術(shù)是物理與化學(xué)原理相結(jié)合的脫硫脫硝技術(shù)。工作原理安置電子加速器，用電子束撞擊煙氣中的NO和SO，將其氧化成NO2和SO3，再與水蒸氣反應(yīng)，生成霧狀的硝酸和硫酸，然后加入氨氣，生成硝銨和硫銨，加以收集利用，最終達到脫硫脫硝的效果。

二、展望及建議

燃料在鍋爐內(nèi)燃燒不僅會產(chǎn)生熱量，還會產(chǎn)生大量的煙塵。這些煙塵中包含的硫化物氮化物和飛炭等就是造成空氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。因此，出于對空氣環(huán)境的保護和治理，燃煤的使用要求也越來越嚴(yán)格。如果脫硫脫硝技術(shù)不成熟，像以前一樣直接燃燒大量的原煤的話，不僅降低了煤炭資源的利用率還帶來了“霧霾”、“酸雨”和“光化學(xué)煙霧”等嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

本著對國民和社會負(fù)責(zé)的態(tài)度，國家一直在強調(diào)環(huán)保的重要性。隨著脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的發(fā)展與其在火電廠中的應(yīng)用，我們實現(xiàn)環(huán)境保護與社會發(fā)展的平衡已經(jīng)不再是夢想。脫硫脫硝和煙氣除塵技術(shù)的日臻完善，不僅響應(yīng)了政府節(jié)能減排目標(biāo)的口號，提高了企業(yè)燃煤的利用率降低了成本，還為企業(yè)員工和附近居民的安全帶來了保障。政府對大氣環(huán)境越來越重視，也出臺了一系列的措施。而我們通過對脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的使用，將會逐步減輕政府經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。有利于我國的可持續(xù)發(fā)展和和諧社會的構(gòu)建。因此，針對我國現(xiàn)階段煙氣脫硫脫硝現(xiàn)狀，提出以下幾點建議：

1、系統(tǒng)評價不同的電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)，做到因地制宜。如針對老電廠的改造多用分別脫硫脫硝技術(shù)，對于新建電廠盡量選用煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)；2、大力發(fā)展煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)，并致力于研究更高效節(jié)能的技術(shù)；3、首選催化法將煙氣中的污染物吸收并轉(zhuǎn)化為可資源化利用的副產(chǎn)品，同時降低能耗，并通過適當(dāng)?shù)氖侄螌Υ呋瘎┻M行再生實現(xiàn)催化劑的循環(huán)利用；4、煙氣脫硫脫硝技術(shù)不能僅停留在實驗室研究階段，應(yīng)建立相應(yīng)的中試裝置和示范化工程，使將低能耗高效率的脫硫脫硝技術(shù)能盡早實現(xiàn)工業(yè)化。

三、結(jié)語

總而言之，想要確保人與環(huán)境的健康、和諧發(fā)展，就必須加大對脫硫脫硝技術(shù)以及燃煤電廠的建設(shè)發(fā)展，從源頭上解決燃煤電廠煙氣排放的污染現(xiàn)象，從而促進社會的發(fā)展與經(jīng)濟水平。

參考文獻：

[1]姚健鋒.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與發(fā)展[J].科技資訊，2011，24：142.