火電廠脫硫技術(shù)探討及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢(shì)

李博

（大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司彬長(zhǎng)項(xiàng)目部，陜西 咸陽 712000）

1 引言

近幾年，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)許多工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及工藝流程提出了更高的要求。作為我國(guó)電力行業(yè)中的一部分，火電廠在社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。不過，由于在火電廠的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵、煙霧及廢水等污染物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的影響。因此，為了解決火電廠生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，必須更加嚴(yán)格地控制其生產(chǎn)環(huán)節(jié)及工藝流程，并采取科學(xué)、合理的措施，對(duì)其燃燒與排放流程進(jìn)行控制。下面，筆者結(jié)合自身工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)方面展開論述。

2 火電廠脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)探討

實(shí)際上，在火電廠進(jìn)行脫硫脫硝的過程中，會(huì)受到許多因素的影響，出現(xiàn)各種問題。舉例來說，在吸收塔的運(yùn)行過程中，就可能出現(xiàn)煙氣本身溫度過高、噴嘴較少等問題。當(dāng)煙氣溫度過高時(shí)，就會(huì)影響脫硫工作效率。實(shí)際上，煙氣溫度越低，脫硫工作效率就會(huì)越高[1]。鑒于此，火電廠在進(jìn)行脫硫脫硝的過程中，必須對(duì)吸收塔中煙氣溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)煙氣的霧化過程及進(jìn)入吸收器等環(huán)節(jié)的溫度進(jìn)行控制，并確保除塵器處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，提高脫硫效果。此外，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)噴嘴的數(shù)量及霧化方式等方面進(jìn)行研究，一般噴嘴數(shù)量越多，越容易控制煙氣的溫度。

3 火電廠脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

3.1 脫硫技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)火電廠中使用的脫硫技術(shù)主要有兩種方式：半干法及濕法。其中，半干法主要是在噴霧中添加干燥劑，再把吸收液噴到吸收塔中，再開始脫硫工作；或是通過某種干燥的方法，將吸收塔中的不同物質(zhì)進(jìn)行分離；或是將煙氣與二氧化硫融合在一起，使其發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，最終成為某種固體殘?jiān)?，達(dá)到脫硫的效果。而濕法在火電廠中的使用，主要是在大型鍋爐的生產(chǎn)過程中才會(huì)使用。濕法脫硫技術(shù)主要包括海水脫硫技術(shù)、雙堿法脫硫技術(shù)等[2]。該法的主要工作原理，是使用某種漿液劑對(duì)煙道的尾部進(jìn)行清洗，并確保脫硫劑與脫硫產(chǎn)物都處于潮濕的狀態(tài)，這一環(huán)節(jié)所有的流程都是在液體中進(jìn)行的，脫硫率能夠達(dá)到90%以上。

3.2 脫硝技術(shù)的應(yīng)用

在火電廠的運(yùn)行過程中，其發(fā)電環(huán)節(jié)中會(huì)產(chǎn)生大量的氨氣等氮氧化物，利用脫硝技術(shù)對(duì)煙氣中的氮氧化物進(jìn)行清除，避免其對(duì)環(huán)境造成的污染。通常情況下，火電廠采用的脫硝技術(shù)一般為半干脫硝法與濕法這兩種方法，這兩種方法的應(yīng)用原理有很大的區(qū)別。其中，使用濕法脫硝比半干脫硝法要多出十倍的成本。同時(shí)，脫硝工藝在火電廠中的應(yīng)用，主要分為燃燒前、燃燒中及燃燒后三個(gè)階段。在火電廠的生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員一般都從源頭上進(jìn)行整治，對(duì)其產(chǎn)生的氮氧化物進(jìn)行控制，防止其對(duì)空氣產(chǎn)生的污染[3]。此外，還可以采用非催化還原法進(jìn)行脫硝，如圖1所示，為該方法的工藝流程圖。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，當(dāng)爐膛內(nèi)的溫度達(dá)到850℃～1250℃的范圍時(shí)，在不添加催化劑的條件下，向爐膛內(nèi)噴射氨或尿素等化學(xué)還原劑，使?fàn)t膛中的煙氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成N2與H2O。這種工藝方法的脫硝率在80%以上，且不會(huì)產(chǎn)生其他對(duì)大氣有害的污染物，運(yùn)行比較穩(wěn)定，維護(hù)工作比較方便。

圖1 煙氣脫硝技術(shù)流程圖

4 脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢(shì)

4.1 SNOX技術(shù)

在一些火電廠進(jìn)行脫硝脫硫的過程中，其應(yīng)用的主要技術(shù)為SNOX技術(shù)，該技術(shù)在使用過程中具有非常好的脫硫脫硝效果，其脫硫脫硝率幾乎能夠達(dá)到90%以上。在SNOX技術(shù)的應(yīng)用過程中，通常是將二氧化硫作為催化劑，并在氨氣的作用下，在氮氧化物的作用下，使煙氣中沒有進(jìn)行充分反應(yīng)的氨氣能夠繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。

4.2 煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)

在應(yīng)用煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的過程中，主要是將氨氣作為催化劑，通過一定的催化反應(yīng)，將氮氧化物最終催化成水和氮?dú)?，從而達(dá)到脫硫脫硝的目的及效果。實(shí)踐證明，該技術(shù)在應(yīng)用過程中的脫硫率幾乎能夠達(dá)到90%左右，而其脫硝率也能夠達(dá)到70%以上，是一種非常有效的脫硫脫硝方式，在火電廠的生產(chǎn)過程中經(jīng)常被應(yīng)用。

4.3 活性炭脫硫脫硝技術(shù)

利用活性炭進(jìn)行脫硫脫硝處理，主要是將煙霧及粉塵中的二氧化硫通過氧化還原反應(yīng)，使其生成三氧化硫：再利用三氧化硫能夠溶于水這一特性，將三氧化硫溶于水中，再利用活性炭將其吸附，最后通過與氨氣進(jìn)行反應(yīng)，生成氮?dú)猓_(dá)到脫硝的效果。實(shí)踐證明，活性炭脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用能夠取得非常好的效果，也是一種常見的脫硫脫硝方式。

4.4 SNRB技術(shù)

SNRB技術(shù)的應(yīng)用，主要是在脫硫、脫硝及除塵等工藝流程中，且該技術(shù)并不是一項(xiàng)單獨(dú)的工作，是與其他工藝方式結(jié)合在一起進(jìn)行應(yīng)用，具有非常好的脫硫、脫硝效果[4]。同時(shí)，在SNRB技術(shù)的應(yīng)用過程中，并不會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行狀況產(chǎn)生任何影響，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。技術(shù)人員利用SNRB技術(shù)處理氨氣、氮氧化物及納基吸附劑等化合物，其最終的脫硫脫硝效果良好，幾乎每次脫硫脫硝率都能夠達(dá)到90%以上，應(yīng)被推廣使用。

5 結(jié)論

長(zhǎng)期以來，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的運(yùn)行過程中，火電廠生產(chǎn)中的脫硫脫硝問題一直都是影響社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的首要問題，這一問題不僅對(duì)火電廠的發(fā)電情況產(chǎn)生一定的影響，更是直接關(guān)系著火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的運(yùn)行狀況。因此，火電廠的技術(shù)人員必須進(jìn)一步改進(jìn)其脫硫脫硝的技術(shù)，避免其對(duì)環(huán)境帶來的負(fù)面影響，保障人們的生存環(huán)境及生態(tài)環(huán)境，為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。