火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢

張鑫

摘要：目前我國經(jīng)濟(jì)與科技迅猛發(fā)展的同時(shí)，對(duì)環(huán)境、大氣的保護(hù)工作重視程度增加。大氣污染中的主要構(gòu)成就是氮氧化物NOx、硫氧化物SO2等，這兩種主要污染物的形成原因就是每套或其它材料的燃燒而形成的?；痣姀S作為用煤、石油、天然氣等燃料進(jìn)行電能生產(chǎn)的場地，其對(duì)大氣污染帶來的影響作用不容忽視。多樣本文將對(duì)脫硫技術(shù)應(yīng)用與脫硫脫硝一體化發(fā)展進(jìn)行全面的研究分析，積極響應(yīng)國家環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。

關(guān)鍵詞：火電廠；脫硝技術(shù)；脫硫脫硝一體化；發(fā)展前景

引言：

人類為了更好的滿足生活所需，會(huì)將地球上的資源進(jìn)行開發(fā)利用，后期直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)商品，從而形成一定的經(jīng)濟(jì)制度與模式。但在全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的今天，環(huán)境保護(hù)與污染治理相關(guān)問題，也是每個(gè)國家所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。霧霾、溫室效應(yīng)等常見污染問題已經(jīng)給生命活動(dòng)帶來了極大的威脅，因此科學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)與治理方面，將工業(yè)化發(fā)展的副作用減輕，從而給人類活動(dòng)提供基本的保障條件。而煤炭作為最基本的能源材料，用其進(jìn)行發(fā)電能夠很大的滿足世界用電量的需求。我國作為一個(gè)能源消耗的大國，煤炭成為能源供應(yīng)的主要物質(zhì)。但其在燃燒過程中形成的SO2、NOx，對(duì)大氣有著嚴(yán)重的污染，目前我國的火電廠在脫硝技術(shù)以及脫硫脫硝一體化等方面研究力度明顯加強(qiáng)，這樣就會(huì)對(duì)其未來的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、火電廠脫硝技術(shù)及其應(yīng)用

（一）火電廠脫硝技術(shù)梗概

煤炭在其燃燒過程中，采用低NOx燃燒技術(shù)，其實(shí)就是常見的一級(jí)脫氮，這種技術(shù)可以將過剩的空氣系數(shù)降低，并降低正在燃燒的空氣的溫度，這對(duì)燃燒器的持續(xù)工作都有著積極的作用。經(jīng)過該技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)Ox數(shù)量減少，而且技術(shù)操作相對(duì)來講比較經(jīng)濟(jì)，對(duì)鍋爐保護(hù)也有著積極的作用；燃燒過程結(jié)束之后的脫氮就是從其煙氣中脫氮，這也就常見的二級(jí)脫氮。該技術(shù)的應(yīng)用方法可以分為液體吸收、氣象反應(yīng)、微生物等多種方法，氣象反應(yīng)中也有其他分類，諸如電子束照射法、選擇性催化或非催化等方法。電子束照射的技術(shù)特點(diǎn)就是其脫除效率較高，可以說是一種幾號(hào)的脫硝技術(shù)手段。但是其弊端則是在經(jīng)濟(jì)投入方面與實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，只有選擇性非催化還原的方法經(jīng)濟(jì)成本較低，但其在技術(shù)應(yīng)用方面，也會(huì)出現(xiàn)溫度控制的難度工作，如果造成氮?dú)庑孤?，依舊會(huì)產(chǎn)生污染問題。

1.低NOx燃燒技術(shù)

該技術(shù)在實(shí)踐操作階段，需要將燃燒的條件以及方法進(jìn)行更改，繼而實(shí)現(xiàn)低NOx的產(chǎn)生。而改變?nèi)紵臈l件就是降低空氣的比率，進(jìn)而控制燃燒的溫度。將空氣中的預(yù)熱減少，就會(huì)將NOx的轉(zhuǎn)化率降低。改變煤炭燃燒的方法可以利用燃燒器、控制氧氣濃度、二段燃燒、降低燃燒溫度等方法，這樣就能將氮氧化物產(chǎn)生幾率降低。

2.煙氣脫硝技術(shù)

煙氣脫硝技術(shù)可以分為濕法脫硝以及干法脫硝、液體吸收、液體吸附、微生物法等。氣象反應(yīng)法中電子束照射法是通過高能電子產(chǎn)生自由基，然后將氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，直至生成NH4NO3再進(jìn)行回收利用；選擇催化或非選擇性催化還原，就是在催化或非催化的基礎(chǔ)上，將煙氣還原為氮?dú)獾男问?；而低溫常壓等離子分解的方法，就是利用高壓電暈放點(diǎn)去撞擊NOx，最后分別分解出氮?dú)?、氧氣的方法；液體吸收法的應(yīng)用范圍相對(duì)來講較為廣發(fā)，但是其脫硝的效率一般化。微生物法可以利用NOx，作為氮源，將其還原成氮?dú)?，這種方法目前在我國還處于一種發(fā)展階段，技術(shù)操作相對(duì)來講還不為成熟，所以其應(yīng)用推廣程度是較為有限的。

（二）火電廠脫硝技術(shù)應(yīng)用

1.國內(nèi)應(yīng)用實(shí)際

我國的煙氣脫硝技術(shù)在應(yīng)用階段，往往存在成本過高、操作較為復(fù)雜的情概況，從這幾個(gè)方面來看我國在實(shí)施具體操作中的后勁不足。目前我國的大部分火電廠還是運(yùn)用預(yù)留煙氣脫硝NOx裝置空間的手段，一些大型的燃煤設(shè)備的煙氣脫硝使用催化還原的技術(shù)較為常見。

2.國外應(yīng)用實(shí)際

從國際上來看，許多發(fā)達(dá)國家對(duì)脫硝技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，像美國會(huì)把脫硝技術(shù)作為電廠控制NOx的技術(shù)，德國是在上個(gè)世紀(jì)六十年底啊，將以及脫氮技術(shù)應(yīng)用探究，并開發(fā)了低NOx排放量的氮氧化物燃燒器。經(jīng)過二級(jí)脫氮技術(shù)的煙氣脫氮裝置合理利用，使用一些低氮氧化物燃燒器不能就按功能NOx排放，一般都會(huì)采用二級(jí)脫氮技術(shù)的裝置將其有效的排放。

二、脫硫脫硝一體化的發(fā)展趨勢分析

（一）聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)

1.SNRB技術(shù)

該技術(shù)能夠?qū)⒚摿蛎撓?、除塵清潔等工作進(jìn)行結(jié)合。SNRB一般不會(huì)對(duì)鍋爐造成不利的影響。利用納基吸附劑能夠?qū)⒌獨(dú)馀c氮氧化物進(jìn)行集中利用，最終起到預(yù)期的脫硫脫硝的效果。

2.SNOX技術(shù)

該技術(shù)對(duì)于脫硫脫氮的效果較為明顯，而其其只消耗氨氣、二氧化硫等基本構(gòu)成的催化劑，在氮氧化物的作用下，能夠?qū)睔獾姆磻?yīng)持續(xù)下去。這種技術(shù)的運(yùn)行以及維護(hù)的費(fèi)用投入相對(duì)來講都比較低，其可靠性、有效性極為明顯?？梢泊嬖谀芎拇?、投資力度大等問題，該技術(shù)應(yīng)用存在一定的危險(xiǎn)性在，在技術(shù)實(shí)踐階段需要嚴(yán)謹(jǐn)運(yùn)用。

3.活性炭技術(shù)

該技術(shù)能夠?qū)煔庵械腟O2氧化為SO3，經(jīng)過溶解之后，在利用活性炭將其吸附，噴灑氨氣從而生成氮?dú)猓罱K達(dá)到脫硝的目的。該技術(shù)的脫硫脫硝的比例可以在80%～90%。

4.干式一體化SO2、NOx技術(shù)

干式一體化SO2、NOx技術(shù)，該技術(shù)的控制系統(tǒng)主要包含4項(xiàng)控制技術(shù)，分別是底氮氧化物燃燒器、選擇非催化還原、燃盡風(fēng)、干吸附劑噴射。該技術(shù)對(duì)燃煤機(jī)組來講具備很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠?qū)⑷紵呐欧怒h(huán)節(jié)控制在爐內(nèi)或煙道內(nèi)，脫硫脫硝的效果是在80%左右。

5.煙氣脫硫脫硝技術(shù)

將氨氣作為最基本的反應(yīng)及，利用催化劑的作用將干式一體化NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀c水，該技術(shù)的脫硫脫硝率是在70%。

（二）同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用之后能夠?qū)⒚摿蛎撓醯墓ぷ餍曙@著提升，這種方法能夠在實(shí)踐過程中通過兩步的反應(yīng)，將脫硫脫硝工作落實(shí)，具體的方式包括濕法與干法兩種。

1.干法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

干法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)主要包括電子束照射法，這種方法應(yīng)用較為常見，能夠?qū)⒚摿蛎撓醯母咝食掷m(xù)維持下去，對(duì)于一些火電廠來講不會(huì)出現(xiàn)二次污染的情況。其操作較為簡單；另外在活性炭脫硝脫硫方法應(yīng)用階段，能夠?qū)⑻吭匚眨軌颢@得預(yù)期的轉(zhuǎn)化率。

2.濕法同同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

該技術(shù)匯總氯酸氧化的方法應(yīng)用，能夠?qū)⒚禾咳紵^程中的有毒物質(zhì)吸附，脫硫脫硝的比率高達(dá)90%；其中濕法配合吸收的方法，能夠利用濕法洗滌的體系進(jìn)行聯(lián)合脫硝，最終實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的根本目的，該技術(shù)手段目前正在探究分析階段，只有進(jìn)行小范圍的實(shí)驗(yàn)，并沒有在火電廠脫硫脫硝工作中廣泛應(yīng)用。

結(jié)束語

火電廠利用煤炭燃燒實(shí)現(xiàn)發(fā)電，對(duì)大氣污染的危害較高。其中干式一體化SO2、NOx，最為有害氣體的基本構(gòu)成，是產(chǎn)生大氣污染的原罪。因此需要利用脫硝技術(shù)以及脫硫脫硝一體化，將SO2、NOx進(jìn)行排放前的先處理。作為世界性的環(huán)境污染問題，在技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)還有很多需要突破的地方，因此需要根據(jù)項(xiàng)目工程的需要，選擇合理的技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的目的，為環(huán)境保護(hù)做積極的努力。

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