火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢

胡祎

摘要：隨著城市化發展進程的不斷加快，造成的大氣污染越來越嚴重，造成大氣污染、酸雨產生與光化學煙霧產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，降低對大氣環境的影響。

關鍵詞：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重影響大氣環境質量。

1.脫硝技術與使用

1.1國內外脫硝工藝發展

在能源發展與清潔能源技術研究方面，國外很多國家在這方面都已經投入投入了很多時間與精力，隨著對脫硝技術研究時間越長、所取得的研究成果也更加豐碩。以往很多發電廠使用的能源絕大多數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，其常用的脫硝技術主要包括三段燃燒技術與公害燃燒器等。德國使用的成熟的脫氮方法主要以二級脫氮技術為主，絕大多數使用的是非催化還原的脫硝工藝。在世界脫硝技術發展過程中，脫硝技術效率最高的當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，生產電能的整體造價費用也非常高。因此，這種技術很那在那些人口密集、用電需求量大的地區進行廣泛普及和使用。當下，我國整體經濟實力處于一種匱乏的狀態，在使用脫硝技術的過程中還存在很多不完善的地方。在面對嚴峻的環境挑戰下，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脫硝技術種類

降低火電廠發電產生中的氮氧化物排放量的主要途徑包括爐內脫硝工藝與煙氣脫硝工藝。從實踐應用的角度分析來說，煙氣脫硝技術在使用時具有很好的效果，當前，火力發電的脫硝工藝在運行過程中需要消耗掉大量技術資金成本，這樣在一定程度上降低了發電企業中的經濟效益。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脫氮。在脫氮的過程中應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。需要注意的一點時，為了能夠實現環保要求，通常可以把脫硝技術劃分為以下兩種類別：第一種，高效低氮燃燒技術與SNCR脫硝技術的聯合使用，在一定程度上能夠實現低氮分級與低一次風率兩者之間的充分結合，只有這樣才能夠體現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電廠的生產效率[2]。第二種，傳統脫硫脫硝工藝，在日常生產過程中存在的溫度具有很大差異，內部也會發生不同程度的化學反應，在使用SNCR工藝的過程中，一般會通過高溫的方式來對爐內中的氮氧化物與噴入的藥劑之間發生化學反應，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生反應，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現，在對煙氣進行脫硫脫硝處理的過程中一般都會使用相關的脫硝設備，使用這種方法容易造成脫硫脫硝工藝整體生產成本提升，同時也會嚴重影響脫硫脫硝工藝的各項操作。

2.脫硫脫硝一體化技術應用與發展趨勢

火電廠在發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使用的噴霧干燥原理，由于脫硫工作是一個復雜的過程，脫硫工作大部分都是在吸收塔內來完成，這樣能夠實現塔內的分離，在吸收塔中還可以讓二氧化硫和有關吸附材料之間發生化學反應。最后再生成固態物質，再排放出去。濕法脫硫使用的脫硫物質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，在漿液劑環境中，絕大多數化學反應都是在溶液中，整體脫硫效率非常高，脫硫產物大多數都是液態為主。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，其整個生產工藝整體投入非常高，產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使用。所以，石灰石石膏法脫硫方法能夠得到廣泛推廣和應用。

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處理的效率。當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。當下，這種方法還不夠成熟，還存在很多不完善的地方，有關化合物中出現的損失與再生是對其進行深入研究局限。

第二點，氯酸氧化方法技術研究，氯酸氧化方法技術的使用原理主要是使用氯酸和氮氧化物兩者進行化學反應，通過反應之后再生成鹽酸、硝酸與二氧化氮，氯酸和二氧化硫兩者之間會發生氧化還原反應，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，還能夠提升轉換效率，然而酸性廢液的整體運輸與處理過程卻紛繁復雜，在對其進行運輸的過程中最好使用高性能的防腐設備。

2.2聯合脫硫脫硝工藝方式與利用

第一點，SNOX技術方法

SNOX技術方法研究與實踐應用越來越成熟，使用這種工藝進行化學反應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用到一般鍋爐中。這種技術方法中的核心化學試劑主要以氨氣為主，這種技術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，其產生的化合反應依然存在耗能大特點，脫硫脫硝效果可以達到96%以上，SNOX技術一般適合在排放標準高與經濟發展較快的地區使用。

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過化學反應之后會轉化成氮氣與水，煙氣經過脫硫之后，會與石灰產生化學反應之后生成石膏，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.結語：

綜上所述，火電廠通過燃燒煤炭能夠實現發電，同時也會對大氣造成嚴重的污染。通過使用脫硝技術與脫硫脫硝一體化，可以先對SO2與NOX進行提前處理。關于環境污染問題，在使用的過程中有很多地方需要突破，對此，一定要依據項目工程的實際發展需要，選擇合適的施工技術來實現脫硫脫硝，為保護環境做出更多努力。

參考文獻：

[1]唐勇.火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢[J].江西建材，2017（22）：283-283.

[2]劉文杰.火電廠煙氣脫硫脫硝技術應用與節能環保[J].中小企業管理與科技（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分析[J].科技創新與應用，2017（11）：167-167.

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