火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵改造的技術探討

王艷文

摘 要：化石燃料的燃燒會產生大量的酸性氣體，比如二氧化碳、氮氧化物等，這些酸性氣體將會對大氣造成嚴重的污染。采用煙氣脫硫技術進而減少有害氣體對環境的污染，加強環境保護。煙氣脫硫技術在傳統方法上有了新的研究，脫硫脫硝除塵一體化技術的出現進一步促進了這方面環境保護的發展。

關鍵詞：脫硫脫 硝除塵 一體化

油和煉油的過程中形成了大量的酸性氣體和顆粒物，這些氣體的大量排 放嚴重危害著人類的生存環境，是大氣中的主要污染物之一。隨著人們環保意識的增強，這些氣體污染的治理問題也越來越受到關注，在工業 生產過程中產生了大量有害氣體，要想減少大氣污染，就必須首先處理這些氣體，傳統的處理方法是煙氣脫硫技術，但是隨著社會的進步和科學技術的不斷提高的研制出了更加經濟、環保的方法即脫硫脫硝除塵一體化技術。

1、煙氣脫硫技術二氧化硫是自然界中主要的大氣污染物之一，它的存在對人類的各 個方面都造成了一定的危害，治理二氧化硫污染物已經成為相當一段時間內的緊迫的環保任務，我國又是能源消費大國，二氧化硫排放量十分巨大，因此我們必須盡快全面使用高效的脫硫脫硝除塵技術來達到環保 的要求。

1.1 干法煙氣脫硫干法煙氣脫硫是將吸收劑放入存在二氧化硫的反應器中，待二者充分反應后進行干燥而實現脫硫。這種脫硫方法雖然在操作方面比較簡單，但是存在許多缺點比如脫硫率較差、吸收劑利用率低等。

1.2 濕法煙氣脫硫

利用濕法煙氣脫硫技術時，需要將堿性溶液或者漿液作為吸收劑進 行脫硫。在利用濕法煙氣脫硫時，有明顯的優點是效率非常高并且吸收 劑的利用率也很高但是在操作過程中流程繁瑣，環節較多，過程中產生 一定量的廢水需要合理處理，一旦處理不當將造成二次污染。

1.3 海水煙氣脫硫

海水中存在一些物質可以和煙氣中的二氧化硫反應，海水煙氣脫硫 就是主要利用這個反應生成硫酸鹽，而硫酸鹽可以分解，流回大海后并 不會造成海水污染。海水煙氣脫硫對地域有明顯限制另外海水的供給量 和海水取水、排水的工程改造費用影響對此種方法的選擇。

1.4 電子束煙氣脫硫電子束煙氣脫硫方法有較高的科技含量，但從工藝方面來講它是干法煙氣脫硫的一個分支，因此電子束煙氣脫硫在實際的脫硫中有廣泛的應用。電子束煙氣脫硫是指用高能電子束照射煙氣，通過輻射反應進行 脫硫，這種方法的優點是不會產生額外的廢水、廢渣，而且副產品還可以用作化肥。

2、煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術

隨著技術的不斷發展，煙氣脫硫脫硝除塵的方法也不斷創新和發展，這里將主要探討催化煙氣脫硫脫硝除塵技術和氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵 技術，另外簡單介紹碳基材料法、脈沖電暈法和金屬氧化物催化法。

2.1 催化煙氣脫硫脫硝除塵技術

2.1.1 催化煙氣脫硫技術各國研究的煙氣脫硫技術有許多種，但其脫硫的原理是基本相同的，比如有雙循環新型湍沖文丘里除塵脫硫技術是中石化自主知識產權的催 化裂化除塵脫硫技術，它采用了文丘里組件和湍沖組件，圍繞雙塔雙循 環的煙氣脫硫核心系統，形成了煙氣除塵脫硫工藝。另外還有循環流化 床干法技術，它是較為先進的運用較廣泛的煙氣脫硫技術法，此種方法 是以循環流化床原理為基礎，采用干態的消石灰粉作為吸收劑，并且通 過吸收劑的多次循環來延長吸收劑與煙氣的接觸時間進而達到脫硫的目的。循環流化床干法技術較為成熟，在國內外已經有 140 多套的業績， 從目前來看具有良好的發展前景。

2.1.2 催化煙氣脫硝技術 催化煙氣脫硝技術有選擇性催化還原反應煙氣脫硝技術和臭氧氧化 煙氣脫硝技術，前者是把還原劑氨氣下游的煙道內，經過催化劑的作用，將有害物質還原為水和氮氣，這項技術對溫度有較高的要求，在反應溫度較高時催化劑會產生燃燒或結晶現象，[1]在反應溫度較低時催化劑的活 HUANJINGYUFAZHAN 129 ▲ 應用技術性又會因為多種原因而降低；后者是美國空氣化工產品有限公司的專利技術，臭氧能將一氧化氮氧化為易溶于水的高價態氮氧化物，之后氮氧 化物和二氧化硫在洗滌塔內同時吸收轉化為溶于水的物質，最后可達到 脫硝脫硫的目的。

2.1.3 催化煙氣除塵技術靜電除塵技術和氣固分離系統都可以達到煙氣除塵的目的，靜電除塵技術利用電極產生高壓電，在電場的作用下催化劑顆粒就會帶電，因為正負電荷相吸引的原因，吸附催化劑細小顆粒，然后集中回收。氣固 分離系統是傳統的物理分離技術，首先確定過濾的壓降，為具有適當孔徑大小的多孔過濾介質在表面收集固體，待達到壓降再反沖洗過濾器，將粘附的固體卸除，經過灰斗的回收，循環往復，最后達到氣固的分離。

2.2 氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵技術

氨肥法能夠實現煙氣脫硫、脫硝和除塵的一體化，將三種功能合于一體，這種技術適合中小型合成氨廠的脫硫脫硝，符合我國的國情，在副產品的綜合利用、經濟效益和環保效益等方面都有較好的收益，應該大力推廣和應用。

2.2.1 氣體吸收從本質上講，氣體吸收過程就是溶質從氣相向液相傳遞的過程，在 此過程中，溫度和壓力一定的條件下，煙氣和氨氣接觸時，部分吸收質 向吸收劑進行質量傳遞，吸收過程和傳速率相同，從而實現氣液兩相的動態平衡，這就是氨肥法脫硫脫硝除塵一體化技術中的氣體吸收主要原理。

2.2.2 脫硫脫硝氨肥法脫硫主要是對二氧化硫的吸收過程，利用溶液對低濃度的二氧化硫進行吸收，氨分子和水分子很容易結合，從而形成氨的水化物， 氨有極易溶于水的性質。在脫硫的過程中得到的產物可以將其作為吸收氮氧化物的吸收劑，對于煙氣來說，在氮氧化物中一氧化氮又占到近 90%，所以要脫除的大部分為一氧化氮。

2.3 碳基材料法碳基材料是一種催化劑和吸附劑，它能夠實現再生利用同時具有良好的性能。目前，有四種類型的碳基材料即活性炭、活性炭纖維、活性 半焦和活性焦。活性炭的吸附功能較強可以吸附二氧化硫和氮氧化物以 及煙塵粒子。利用碳基材料法進行脫硫脫硝除塵操作相對簡單，還有節 省占地面積的優點，另外還可以帶來較大的收益。

3、結語

隨著科技的不斷發展，無論是國內還是國外，脫硫技術相對已經成 熟，但是脫硝技術的發展還有待提高，未來一段時間要盡快完善脫硝技 術。要想實現保護大氣環境，達到自然環保的目的，單純的對煙氣進行 脫硫是遠遠不夠的，只有將脫硫脫硝一體化，然后在脫硫脫硝一體化技 術中加入除塵技術才能實現最終的目標。在一體化技術中要注意避免二次污染的產生，現在，該項技術的發展還不夠完善，還需要對脫硫脫硝除塵一體化技術進行研究改善，進而更好的實現自然環境的保護。

參考文獻

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