電廠脫硫脫硝一體化技術及應用研究

薛琴

（江蘇源能環境工程有限公司江蘇江陰214400）

電廠脫硫脫硝一體化技術及應用研究

薛琴

（江蘇源能環境工程有限公司江蘇江陰214400）

對電廠煙氣排放的脫硫脫硝，是實現大氣污染有效治理的關鍵措施。本文分析了電廠煙氣脫硫脫硝的重要性，并論述了3種脫硫脫硝一體化技術及其應用情況。為今后開展電廠煙氣脫硫脫硝工作提供了借鑒。

脫硫脫硝；一體化；燃煤

引言

煤炭是我國的重要能源之一。在我國現有能源結構中，煤炭占比可達一半以上，遠遠超過歐美等發達國家煤炭消耗的比例[1]。近年來，我國經濟飛速發展，對于電力的消耗也日益增大。隨之我國火電裝機容量的不斷加大，而火電廠發電主要是消耗煤炭。

煤炭在燃燒過程中，會產生眾多污染物。如二氧化硫、氮氧化物以及一些重金屬等污染物質，對環境造成嚴重危害。其中，火電廠排放的二氧化硫是酸雨的主要形成來源[2]。而氮氧化物對人體具有毒性，也是酸雨和光化學煙霧的主要來源。因此，實現對電廠煙氣排放的脫硫脫硝，是實現大氣污染有效治理的關鍵。

1 電廠脫硫脫硝一體化的重要性

對燃煤電廠排放的煙氣污染物進行治理，是保護環境空氣的關鍵措施之一。而對于火電廠而言，建設單一的僅脫除一種污染物的脫硫和脫硝工藝，需要分別占用土地。同時，還需要大量的投資，并增加了運行成本。另外，隨著我國環保標準的升級，對火電廠排放的煙氣治理要求越來越高。發電企業對于環保的投入也越來越高。可通過將單體的脫硫和脫硝工藝進行合理組合，形成一套處理工藝。既減少了工藝設備的投入，也降低了運行成本和復雜度。因此，對發電廠實行脫硫脫硝一體化處理可有效縮減煙氣治理鏈，同時也有利于減少占地和投資。

2 電廠脫硫脫硝一體化技術

近年來，各國對于電廠煙氣脫硫脫硝一體化的工藝技術加強了開發研究。同時，這種技術也在工業上實現了部分應用。其發展方向還包括對脫硫脫硝后的產物進行回收利用。

2.1 CuO吸附法

主要機理是以吸附劑對燃煤電廠煙氣中的SO2和NOX進行吸附處理。常用的吸附劑如CuO-SiO2和CuO-Al2O3，主要為CuO的復合物。在300℃-500℃時，吸附劑與電廠煙氣中二氧化硫和氮氧化物發生反應。反應生成的產物有硫酸銅，以及NOX還原后的產物N2、氨等。從而避免了煙氣中污染物直接排入大氣造成污染。并且，當反應溫度達到700℃，其脫硫脫硝效率也得到極大的提升。采用該技術脫硫和脫硝效率可分別達到90%和75%。同時，沒有二次污染物產生。并且隨著溫度的持續上升，其脫硫脫硝效果也隨之得到提升。另外，采用該脫硫脫硝技術還可實現99.9%的除塵效果。

2.2 NaClO2作氧化劑氧化吸收法

該技術通常采取氧化和堿式吸收塔兩段工藝。主要是利用NaClO2在一定的工況下同時脫除煙氣中的SO2和NOX。利用NaClO2的強氧化能力與SO2和NOX進行反應。該段反應主要在氧化吸收塔中進行。氧化吸收塔中氧化產物則被Na2S或NaOH所吸收。主要在堿式吸收塔中進行。該工藝對于入口煙氣的濃度要求不高，脫除能力更強。同時，對于反應溫度要求較低，常溫時也可進行。但有研究顯示，NaClO2對于硫的脫除具有良好的效果，但其脫硝效果則有所欠缺。NaClO2溶液在濃度較低時脫硝效率隨濃度增加增長較快。但當濃度超過4mmol/L時，脫硝效果趨于穩定

2.3 脈沖電暈等離子體法

該方法主要是利用高壓放電對煙氣中污染物進行電解反應。煙氣中污染物被電解成非平衡等離子物質，并與煙氣中水發生反應生成酸。燃煤電廠中的SO2和NOX極易被電解成硫離子和氮離子。在一定的工況下，硫離子和氮離子生成硫酸和氨，從而達到了脫除的效果。該工藝操作上相對簡單，但在處理效果控制上卻難以精準控制。同時，該工藝還會生成二次污染物，進而加劇了煙氣的污染狀況。

3 電廠脫硫脫硝一體化技術工業應用研究

CuO吸附法是一種較為成熟的脫硫脫硝技術。但在處理過程中，常出現吸附劑穩定性較差的問題。同時，對于反應溫度的要求也較高。因此該技術應用成本較高，不利于在我國電廠中進行廣泛應用。

NaClO2作氧化劑氧化吸收法被認為是濕法氧化法中最好的一體化處理技術之一。但是，該方法中NaClO2價格高，導致運行成本高。因此，有研究者采用價格較低的NaClO和NaClO2進行混合，作為吸收液實現對二氧化硫和氮氧化物的脫除。研究顯示，NaClO和NaClO2反應可生成大量氧化性很強的Cl2等氣體。從而可有效提高脫硫脫硝效率。NaClO和NaClO2復合吸收液可有效降低成本并提高效率。可廣泛應用于我國大量的小型燃煤鍋爐的脫硫脫硝中。

脈沖電暈等離子體法具有良好的同時脫硫脫硝效果。同時，還具備一體收集飛灰的能力。但該技術要實現工業化應用，其難點在于開關控制簡便的大功率高壓脈沖電源，以及對能耗的降低。

結語

燃煤電廠煙氣含有大量的污染物，對其進行脫硫脫硝一體化處理十分必要。但現有脫硫脫硝一體化技術在工業化應用中存在諸多缺陷。如存在工藝技術方面不成熟，經濟上成本較高等問題。因此，今后要加強脫硫脫硝一體化技術的研究和開發，以最終實現煙氣的零排放。

[1]唐志軍.探究燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術發展趨勢[J].資源節約與環保,2016,0（2）:17-18.

[2]王旭偉,鄢曉忠,陳彥菲,等.國內外電廠燃煤鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術的研究進展[J].電站系統工程, 2007,23（4）:5-7.

薛琴（1983.7-）漢族，女，江蘇江陰人，碩士，工程師，主要從事脫硫脫硝除塵等方面研究。