脫硫脫硝在發電環保的應用

丁立華（華電青島發電有限公司，山東 青島 266000）

隨著化學污染氣體不斷污染大氣層，人們越來越重視環保，同時也在不斷探索環保的發電方式。煤炭作為一種重要的能源資源，維持著我國一半以上電力的生產，煤燃燒排放的煙氣中主要含有SO2、NO、NO2等大氣污染物。為了減少這種污染物的排放，以環保的方式進行發電，脫硫脫硝技術得以發展。脫硫脫硝是指在煤炭燃燒的過程中去除或減少硫氧化物和氮氧化物的過程，發電作為氮氧化物和硫氧化物的主要來源之一，需要進行技術升級，推動我國發電脫硝和脫硫一體化技術的應用。

2 脫硫脫硝在發電環保的應用

2.1 聯合脫硫脫硝技術和應用

2.1.1 SNOX技術

該示范項目的結果能夠使用于任何類型和尺寸的鍋爐，其關鍵技術包括選擇性催化還原、硫氧化物的轉化以及濕式煙氣硫酸塔。該項目脫硫效率接近100%，且不需額外消耗其他化學品，在使用的過程中，纖維過濾器的尺寸對化學過程不造成任何影響，能夠保證NH3得到充分的反應。該方法的優點是技術運行和維護費用較低，使用范圍廣，可靠性較高，缺點是投資金額大，運行能耗高，同時由于硫酸的運輸存在一定困難，該設備只能在附近有硫酸時才能發揮更好的作用。

2.1.2 SNRB技術

該技術不僅具備脫硫脫酸的能力，同時還能夠除塵，將三種功能結合為一體，使氮氧化物在SCR的催化作用下與氨發生反應，從而起到去除氮氧化物的作用。該技術本質上是綜合運用脈沖噴射的方式，將SCR催化劑包裹在布袋室內，將布袋室置于高溫環境中，在上游噴入鈣基或者鈉基從而去除NOx。SN?RB技術的優點是設備占地面積小，脫硫脫硝效率較高，對鍋爐運行性能沒有影響，與布袋結合的適用范圍更廣，其缺點是對脫硫要求較高的機組沒有經濟優勢。

2.1.3 干式一體化NOx/SO2技術

干式一體化技術包括脫除NOx和脫除SO2兩個方面，前者通過低NOx燃燒器、燃盡風和選擇非催化還原在爐內共同完成，后者則通過干吸附劑噴射和煙氣增濕在空氣預熱器和纖維布袋除塵器之間的管道系統內完成的。相比之下，這種技術更加經濟，所有化學反應都發生在爐內和煙道內，不占用額外的空間，適用于任何機組，缺點是脫硫脫硝效率沒有SNOX技術和SNRB技術高。

2.1.4 煙氣脫硫脫硝一體化技術

該技術以氨氣作為催化劑，在高溫環境下將氮氧化物轉化為氮氣和水，脫硝處理后進行高效率除塵，反應后的煙氣被傳送到脫硫裝置，以石灰吸收硫氧化物，最后將廢棄的粉煤灰混合物進行處理。該技術以無二次污染、較高的脫硫脫硝效率等優點，在德國已經得到了比較廣泛的應用。

2.1.5 活性炭脫硫脫硝技術

該設備將電力企業利用煤炭發電后的煙氣中的SO2氧化成SO3，然后將氣體溶于水中，形成稀硫酸氣溶膠，利用吸附塔的活性炭流化床吸附器進行催化，使H2與NOx發生反應生成N2。該技術的獨特之處除了利用活性炭吸附技術外，還能夠通過加熱有SO2的活性炭再生出SO2氣體，回收硫進行再利用，有效的實現了硫的資源化，有較好的市場前景。

2.1.6 NOx,SO2干式吸附再生技術

該技術利用流化床吸收裝置，吸收NOx和SO2，最后通過還原性氣體還原出硫，實現回收和再利用，具備前幾種技術高效和回收硫的優點，但也具有一定的缺點:成本較高、工藝復雜、適用范圍較小。

2.2 同時脫硫脫硝技術和應用

2.1.1 干式同時脫硫脫硝工藝

干式同時脫硫脫硝技術包括鈣基吸附劑脫硫脫硝法、電子束照射法、脈沖電暈法、NOXSO技術、活性炭脫硫脫氮法和LI?LAC工藝。鈣基吸附劑脫硫脫硝法是以氫氧化鈣為鈣基，加入CaSO3、NaOH等添加劑，與煙氣中的硫氧化物和氮氧化物結合，達到去除SO2、NOx的目的，該技術對添加劑的選擇、化學品的配備和水合條件等的要求較高，脫硫率能夠達到80%，但脫硝率卻不足一半。電子束照射法在我國的應用比較廣泛，利用電子加速器產生的電子束照射煙氣，使SO2和NOx被氧化，最后形成硫酸和硝酸。該工藝的脫硫脫硝效率非常高，且幾乎無殘宅和廢水，處理后的煙氣能夠直接排放。脈沖電暈法與電子束法均屬于等離子法，但該種方法利用的是高壓脈沖電源來達到活化電子的目的。雖然NOXSO技術的脫硫脫硝效率能達到95%，但是該設備的運行需要大量的吸附劑，設備占地面積大，投資高，運行動力消耗大，總體來說不是經濟的選擇?；钚蕴棵摿蛎摰ㄓ晌?、解吸和硫回收三部分組成，脫硫率達到97%以上，在德國和日本的電廠得到了廣告的使用。LILAC工藝將飛灰、消石灰、石膏和水混合，在95℃下攪拌得到吸收劑，用混合漿吸收SO2、NOx脫硫脫硝率也非常高。

2.2.2 濕式同時脫硫脫硝工藝

濕式同時脫硫脫硝工藝包括氯酸氧化工藝、濕式配合吸收工藝和CombiNOx工藝。氯酸氧化工藝是利用HCIO3作為氧化劑來氧化污染氣體和有毒金屬，再利用NaOH和Na2S來中和參與酸性氣體。濕式配合吸收工藝不僅解決了NOx在水中溶解度低而難以去除的問題，利用螯合物吸收NO形成亞硝酰亞鐵螯合物，還能夠保持99%的脫硫率，但是反應過程中金屬螯合物的生產較困難。CombiNOx工藝是一種新型濕式工藝，該反應利用碳酸鈣來吸附二氧化硫，同時達到增加亞硫酸根在吸收液中的濃度的作用，亞碳酸鈉能夠提供亞硫酸根離子，與氮氧化物反應，該技術的脫硫率為99%，脫硝率為90%-95%。

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