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

胡祎

摘要：隨著城市化發(fā)展進程的不斷加快，造成的大氣污染越來越嚴(yán)重，造成大氣污染、酸雨產(chǎn)生與光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的主要原因就是氮氧化物和二氧化硫，火電廠在運行的過程中主要是依靠燃燒大量燃煤，燃燒過程中就會排放出來氮氧化物和二氧化硫，在火電廠運行的過程中需要解決的一個非常重要的問題是氮氧化物和二氧化硫的排放量。文章闡述了如何利用脫硝技術(shù)與脫硫脫硝一體化，對氮氧化物和二氧化硫進行處理，降低對大氣環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：火電廠;脫硝、脫硫;一體化

煤炭是一種不可再生資源，同時也是火電廠使用的重要能源。我國是一個能源消耗大國，燃燒煤炭的過程中通常會釋放出來很多廢氣，這些廢氣主要包括硫氧化合物與氮氧化合物兩種，各種不同類型的化合物會嚴(yán)重影響大氣環(huán)境質(zhì)量。

1.脫硝技術(shù)與使用

1.1國內(nèi)外脫硝工藝發(fā)展

在能源發(fā)展與清潔能源技術(shù)研究方面，國外很多國家在這方面都已經(jīng)投入投入了很多時間與精力，隨著對脫硝技術(shù)研究時間越長、所取得的研究成果也更加豐碩。以往很多發(fā)電廠使用的能源絕大多數(shù)都是以燃煤與天然氣為主，但是氮氧化物的整體排放量卻非常低，其常用的脫硝技術(shù)主要包括三段燃燒技術(shù)與公害燃燒器等。德國使用的成熟的脫氮方法主要以二級脫氮技術(shù)為主，絕大多數(shù)使用的是非催化還原的脫硝工藝。在世界脫硝技術(shù)發(fā)展過程中，脫硝技術(shù)效率最高的當(dāng)屬于選擇性催化還原法脫硝工藝[1]。由于這種工藝在日常生產(chǎn)過程中不容易控制催化劑中的活性，造成脫硝工藝的使用成本非常高，生產(chǎn)電能的整體造價費用也非常高。因此，這種技術(shù)很那在那些人口密集、用電需求量大的地區(qū)進行廣泛普及和使用。當(dāng)下，我國整體經(jīng)濟實力處于一種匱乏的狀態(tài)，在使用脫硝技術(shù)的過程中還存在很多不完善的地方。在面對嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)下，越來越多單位開始在脫硝工藝中投入更多時間與精力，很多火電廠在脫硝的過程中都預(yù)留出來了煙氣脫硝中的安裝空間，其大部分使用煙氣脫硝工藝主要是選擇性的催化還原工藝。

1.2脫硝技術(shù)種類

降低火電廠發(fā)電產(chǎn)生中的氮氧化物排放量的主要途徑包括爐內(nèi)脫硝工藝與煙氣脫硝工藝。從實踐應(yīng)用的角度分析來說，煙氣脫硝技術(shù)在使用時具有很好的效果，當(dāng)前，火力發(fā)電的脫硝工藝在運行過程中需要消耗掉大量技術(shù)資金成本，這樣在一定程度上降低了發(fā)電企業(yè)中的經(jīng)濟效益。氮氧化合物通常都是在燃燒之前、燃燒中與燃燒后期三個階段來實現(xiàn)脫氮。在脫氮的過程中應(yīng)用最廣泛的要屬于燃燒過程中與燃燒之后使用的脫氮技術(shù)。需要注意的一點時，為了能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保要求，通?？梢园衙撓跫夹g(shù)劃分為以下兩種類別：第一種，高效低氮燃燒技術(shù)與SNCR脫硝技術(shù)的聯(lián)合使用，在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)低氮分級與低一次風(fēng)率兩者之間的充分結(jié)合，只有這樣才能夠體現(xiàn)出來脫硫脫硝工藝效果，在一定程度上能夠降低對大氣的危害，與此同時還能夠保證火力發(fā)電廠的生產(chǎn)效率[2]。第二種，傳統(tǒng)脫硫脫硝工藝，在日常生產(chǎn)過程中存在的溫度具有很大差異，內(nèi)部也會發(fā)生不同程度的化學(xué)反應(yīng)，在使用SNCR工藝的過程中，一般會通過高溫的方式來對爐內(nèi)中的氮氧化物與噴入的藥劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成氮氣。站在SCR工藝的角度分析來說，煙氣中的高溫在一定程度上使得氮氧化物與還原劑兩者之間發(fā)生反應(yīng)，最后會生成沒有毒的氮氣與水分，通過對這兩種脫硫脫硝工藝進行分析之后可以發(fā)現(xiàn)，在對煙氣進行脫硫脫硝處理的過程中一般都會使用相關(guān)的脫硝設(shè)備，使用這種方法容易造成脫硫脫硝工藝整體生產(chǎn)成本提升，同時也會嚴(yán)重影響脫硫脫硝工藝的各項操作。

2.脫硫脫硝一體化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

火電廠在發(fā)電的過程中通常會消耗掉大量能源，在對火電廠中的排放進行控制過程中，一定要提前做好二氧化硫的排放控制，站在火電廠的角度分析來說，脫硝和脫硫是兩個非常重要的施工工藝。濕法脫硫與半干法脫硫[3]方法各自存在利與弊，半干法脫硫絕大多數(shù)使用的噴霧干燥原理，由于脫硫工作是一個復(fù)雜的過程，脫硫工作大部分都是在吸收塔內(nèi)來完成，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)塔內(nèi)的分離，在吸收塔中還可以讓二氧化硫和有關(guān)吸附材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。最后再生成固態(tài)物質(zhì)，再排放出去。濕法脫硫使用的脫硫物質(zhì)主要以石灰石漿液劑為主，其整個脫硫原理主要是針對煙道末端中排放出來的煙氣來進行洗滌，在漿液劑環(huán)境中，絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是在溶液中，整體脫硫效率非常高，脫硫產(chǎn)物大多數(shù)都是液態(tài)為主。通常情況下，半干式脫硫工藝整體投資比較低，脫硫效果也非常差。濕法脫硫效率一般都非常高，但是在濕法脫硫工藝中，其整個生產(chǎn)工藝整體投入非常高，產(chǎn)生的很多廢物石膏一般可以被作為石膏板等建筑材料中的原材料，這樣能夠得到二次重復(fù)使用。所以，石灰石石膏法脫硫方法能夠得到廣泛推廣和應(yīng)用。

2.1同時脫硫脫硝方式與使用

脫硫脫硝一般是使用某一個過程來進行脫硝脫硫，只有這樣才能夠提高火電廠氣體排放中物質(zhì)處理的效率。當(dāng)下使用脫硫脫硝的方式主要包括干式和濕式兩種。綜合兩種脫硫脫硝方式比較來說，干式脫硫脫硝方式應(yīng)用范圍更加廣泛，然而濕式脫硫脫硝的效率卻非常高，這種脫硫脫硝方式逐漸會成為火電廠脫硫脫硝一體化發(fā)展的主要方向。

第一點，濕法脫硫脫硝方式，濕法脫硫脫硝方式主要體現(xiàn)在以下兩個重要方面：首先，濕法配合吸收方法，通過使用濕法洗滌體系中的聯(lián)合脫硫方法，在一定程度上能夠清除大量氮氧化合物與二氧化硫。當(dāng)下，這種方法還不夠成熟，還存在很多不完善的地方，有關(guān)化合物中出現(xiàn)的損失與再生是對其進行深入研究局限。

第二點，氯酸氧化方法技術(shù)研究，氯酸氧化方法技術(shù)的使用原理主要是使用氯酸和氮氧化物兩者進行化學(xué)反應(yīng)，通過反應(yīng)之后再生成鹽酸、硝酸與二氧化氮，氯酸和二氧化硫兩者之間會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這樣能夠提升硫元素價位，最后再以硫酸的方式進行排除[4]。與此同時，還能夠提升轉(zhuǎn)換效率，然而酸性廢液的整體運輸與處理過程卻紛繁復(fù)雜，在對其進行運輸?shù)倪^程中最好使用高性能的防腐設(shè)備。

2.2聯(lián)合脫硫脫硝工藝方式與利用

第一點，SNOX技術(shù)方法

SNOX技術(shù)方法研究與實踐應(yīng)用越來越成熟，使用這種工藝進行化學(xué)反應(yīng)的過程中不會受到鍋爐型號、尺寸等方面因素的影響，這種工藝能夠很好的被應(yīng)用到一般鍋爐中。這種技術(shù)方法中的核心化學(xué)試劑主要以氨氣為主，這種技術(shù)與工藝整體使用也比較簡單，整體需要的維修成本也非常低，其產(chǎn)生的化合反應(yīng)依然存在耗能大特點，脫硫脫硝效果可以達(dá)到96%以上，SNOX技術(shù)一般適合在排放標(biāo)準(zhǔn)高與經(jīng)濟發(fā)展較快的地區(qū)使用。

第二點，煙氣脫硫脫硝一體化工藝

氨氣通過把氮氧化合物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后會轉(zhuǎn)化成氮氣與水，煙氣經(jīng)過脫硫之后，會與石灰產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)之后生成石膏，通過對其進行分離處理之后能夠提取出來粉煤灰再進行二次使用，這種方法的使用效率非常高，在一定程度上有效解決了二次污染問題。

3.結(jié)語：

綜上所述，火電廠通過燃燒煤炭能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電，同時也會對大氣造成嚴(yán)重的污染。通過使用脫硝技術(shù)與脫硫脫硝一體化，可以先對SO2與NOX進行提前處理。關(guān)于環(huán)境污染問題，在使用的過程中有很多地方需要突破，對此，一定要依據(jù)項目工程的實際發(fā)展需要，選擇合適的施工技術(shù)來實現(xiàn)脫硫脫硝，為保護環(huán)境做出更多努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐勇.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[J].江西建材，2017（22）：283-283.

[2]劉文杰.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2017（1）：179-180.

[3]馬浩棟，虞鋼.火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（11）：167-167.

[4]韓秀娟，張偉，杜婷婷.火電廠脫硫技術(shù)探討及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（4）：28-28.