電廠脫硫脫硝一體化工藝研究與應(yīng)用

田賽君

摘要：本文以電廠脫硫脫硝一體化工藝的研究與應(yīng)用為探討主題，針對當(dāng)前同時脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀，從流程設(shè)計、物料衡算與熱量計算闡述一體化工藝的具體作業(yè)內(nèi)容，分析活性炭吸附法、電子束輻射技術(shù)、等離子法與高級氧化法等在電廠脫硫脫硝作業(yè)中的具體應(yīng)用，為火電廠煙氣處理工作的高效發(fā)展提供可行性建議。

關(guān)鍵詞：電廠;脫硫脫硝;一體化工藝

引言：

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)在城市現(xiàn)代化建設(shè)背景下的快速發(fā)展，其對能源資源量的需求逐漸增多，大幅增加了電廠等能源企業(yè)日常運行的任務(wù)量。對煙氣進行脫硫脫硝處理是電廠工作的重要組成部分，避免電廠排放的煙氣危害空氣質(zhì)量與大氣環(huán)境，如若脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用不到位，很可能使得硫化物、氮化物與粉塵顆粒等污染物質(zhì)被大量排入到空氣中，成為引發(fā)酸雨問題與霧霾現(xiàn)象的重要因素。

1 脫硫脫硝一體化工藝研究現(xiàn)狀

針對煙氣的脫硫脫硝技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了較長的發(fā)展時間，現(xiàn)階段成熟的一體化處理工藝逐步呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢，在脫硫作業(yè)方面，實際的電廠生產(chǎn)過程中已經(jīng)廣泛運用了十分成熟的脫硫工藝，獲得了良好的應(yīng)用效果。但對于當(dāng)前的煙氣脫硝作業(yè)來說，還沒有能夠達到完美處理效果的技術(shù)手段，主要原因是在脫硝處理煙氣的過程中，許多副產(chǎn)物的產(chǎn)生是無法避免的，現(xiàn)有的科學(xué)工藝也難以將其高效轉(zhuǎn)化，并減少此類物質(zhì)對環(huán)境帶來的危害等。若將這種不可收集的物質(zhì)向空氣環(huán)境中排放，很可能對環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染，因而如何科學(xué)有效地同步脫硫技術(shù)與脫硝技術(shù)成為成為研究人員重點關(guān)注的話題，其意在構(gòu)建一體化的處理模式，并實現(xiàn)對整個脫硫脫硝過程的優(yōu)化與調(diào)整，無害化處理所有有害的附加產(chǎn)物，或是將其進行回收利用[1]。

2 電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)設(shè)計

粗放式是傳統(tǒng)電廠生產(chǎn)作業(yè)方式的主要特點，其不僅顯著增加了能源的消耗量，還伴隨著污染物質(zhì)持續(xù)不斷的產(chǎn)生，在城市建設(shè)切實推進環(huán)保事業(yè)的背景下，任何高效處理煙氣問題成為許多電廠面臨的重要課題。脫硫脫硝一體化工藝的研究與應(yīng)用為煙氣處理問題的有效解決注入新活力，處理污染物質(zhì)的作業(yè)效率大幅提高，顯著減輕了對空氣環(huán)境的污染，促進電廠等能源生產(chǎn)企業(yè)步入環(huán)境友好型的發(fā)展道路。（1）流程設(shè)計。在污染物質(zhì)隨著電廠生產(chǎn)作業(yè)形成后，利用旋風(fēng)器等機械設(shè)備收集煙氣，并重點處理其內(nèi)部的大顆粒，然后借助于除塵設(shè)備開展除塵工作，并脫離硫化物與硝化物。在脫硫脫硝一體化處理作業(yè)的昀后階段，通過淋洗塔將其內(nèi)部的剩余水分進行徹底分離。（2）物料衡算。在設(shè)計煙氣處理脫硫脫硝一體化的整個作業(yè)流程時，需要對所有所需的物料用量進行計算，以及涉及到的金額定額，以一系列的實際計算結(jié)果為基礎(chǔ)，平衡各階段物料的具體使用情況，以及機械設(shè)備的運行參數(shù)，確保兩者作業(yè)情況相匹配。（3）熱量計算。計算熱量能夠為平衡處理物料的使用提供輔助作用，以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)，全面采集所需的各類物質(zhì)與數(shù)據(jù)信息等，確保能量數(shù)據(jù)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

3 電廠脫硫脫硝一體化工藝研究與應(yīng)用

3.1活性炭吸附法

活性炭吸附技術(shù)在電廠脫硫脫硝一體化作業(yè)處理中的應(yīng)用較為常見，除此以外，在人們的日常生活中也并不陌生活性炭的身影，在孔隙較大這一結(jié)構(gòu)特點的影響下，其具有良好的吸附性能，因而既可以作為一種吸收材料，也能夠起到一定的催化作用，在煙氣等有害物質(zhì)的脫硫脫硝處理作業(yè)中，應(yīng)用活性炭可以獲得較好的實踐效果。首先將活性炭放置于脫硫塔中，當(dāng)煙氣在脫硫塔中經(jīng)過時，活性炭便能夠及時吸附其內(nèi)在的二氧化硫，再通過催化與氧化等一系列的化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)化二氧化硫的存在形態(tài)，使其變?yōu)槲綉B(tài)的硫酸，然后便可以向分離塔中將其與活性炭一同轉(zhuǎn)送。當(dāng)吸附處理掉二氧化硫后，需要對剩余的煙氣進行脫硝處理，向二級脫硝塔中輸送煙氣，利用活性炭發(fā)揮其催化作用，當(dāng) NO 2與NH 2在煙氣的混合環(huán)境中受到催化作用時，會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，并生成氮氣。昀后在分離塔中處理硫酸時，可以利用活性炭進行吸附，要想進一步釋放高濃度的二氧化硫，可以在適宜溫度的環(huán)境下將硫酸進行熱解、再生處理[3]。

3.2電子束輻射技術(shù)

電子束輻射技術(shù)主要采用將氨氣噴入到鍋爐排煙中的方法，在電子束的照射下能夠有效去除煙氣中含有的二氧化硫與 NO X等，通過實際應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)工藝具有較高的脫硫脫硝效果，除此以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對氮肥的有效回收。相比于其他煙氣脫硫脫硝一體化工藝，電子束輻射照氨法具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢，其作業(yè)過程可以在一套設(shè)備中全部完成，具有更快的反應(yīng)速度，脫除有害物質(zhì)的效率較高。即便煙氣內(nèi)具有高濃度的二氧化硫與 NO X等物質(zhì)，電子束輻射技術(shù)也十分適用。與此同時，干式處理是此種一體化技術(shù)的主要特點，因而省去了設(shè)計與安置排水處理裝置的作業(yè)環(huán)節(jié)，有效避免了腐蝕問題的出現(xiàn)。應(yīng)用電子束輻射法脫硫脫硝處理煙氣會形成副產(chǎn)物，其可以直接用作化肥，大幅降低了對空氣環(huán)節(jié)與周邊環(huán)境的污染與影響。但由于電子束的運用會具有一定程度的輻射作用，因此在運行設(shè)備前，工作人員應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施，避免光束損害人體。

3.3等離子法

等離子法是一種新型的脫硫脫硝一體化技術(shù)，其主要借助于對高能電子的靈活運用，發(fā)揮其活化氧化作用，進而達到脫硫與脫硝同時進行的效果?，F(xiàn)階段多種等離子技術(shù)已經(jīng)得到了實際應(yīng)用，例如脈沖電暈法、微波誘導(dǎo)等離子法與電子束法，還包括流光放電技術(shù)等。應(yīng)用這種技術(shù)方法的缺點在于需要消耗較多的電能，布置裝置的造價也較高，電子槍工作狀態(tài)的穩(wěn)定化與長態(tài)化均需要大功率的維持，因而在充分考慮以上因素的情況下，以電子束法為基礎(chǔ)，脈沖電暈法實現(xiàn)了在應(yīng)用效果上的進一步優(yōu)化，其主要借助于高壓電源進行放電，形成穩(wěn)定的等離子體，進而達到脫硫脫硝的處理作用。但從實驗結(jié)果來看，其依然需要消耗較多的能源，由此可見，要想實現(xiàn)等離子一體化脫硫脫硝技術(shù)的高效運用，還需進行深入研究。

3.4高級氧化法

高級氧化技術(shù)原理是首先氧化處理煙氣內(nèi)的一氧化氮，然后再一同去除氯化氫、二氧化硫與氫氟酸等酸性氣體，達到脫硫脫硝一體化的處理效果。這一方法的運用需要以專門的堿液洗滌裝置作為基礎(chǔ)，在電廠煙氣處理的作業(yè)過程中，可用的高級氧化劑種類較多，例如高錳酸鉀、氯酸鈉與氯酸等，還可以使用白磷，其內(nèi)部的活性自由基一般包括水、臭氧以及氫氧根等，在應(yīng)用這種工藝方法開展脫硫脫硝處理作業(yè)時，應(yīng)嚴(yán)格把控氧化劑的實際使用量，以及系統(tǒng)能耗問題等（如圖 1）。

結(jié)束語：

在工業(yè)科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的同時，脫硫脫硝一體化工藝也取得了長足進步，逐漸成為治理電廠煙氣與有害物質(zhì)的核心部分，技術(shù)研究人員還需結(jié)合當(dāng)前存在的問題，提高技術(shù)應(yīng)用水平，促進脫硫脫硝作業(yè)效率的大幅提升。

參考文獻

[1]趙峰.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化應(yīng)用研究[J].電力設(shè)備管理，2019（11）：67-68+70.

[2]李瑞，段永明.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].居舍，2019（02）：180.

[3]盧國俊.淺談電廠脫硫脫硝一體化工藝研究與應(yīng)用[J].民營科技，2018（12）：73.