電廠脫硫脫硝一體化工藝研究與應用

田賽君

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

關鍵詞：電廠;脫硫脫硝;一體化工藝

引言：

隨著工業產業在城市現代化建設背景下的快速發展，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日常運行的任務量。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量與大氣環境，如若脫硫脫硝技術應用不到位，很可能使得硫化物、氮化物與粉塵顆粒等污染物質被大量排入到空氣中，成為引發酸雨問題與霧霾現象的重要因素。

1 脫硫脫硝一體化工藝研究現狀

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

2 電廠脫硫脫硝一體化技術設計

粗放式是傳統電廠生產作業方式的主要特點，其不僅顯著增加了能源的消耗量，還伴隨著污染物質持續不斷的產生，在城市建設切實推進環保事業的背景下，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用為煙氣處理問題的有效解決注入新活力，處理污染物質的作業效率大幅提高，顯著減輕了對空氣環境的污染，促進電廠等能源生產企業步入環境友好型的發展道路。（1）流程設計。在污染物質隨著電廠生產作業形成后，利用旋風器等機械設備收集煙氣，并重點處理其內部的大顆粒，然后借助于除塵設備開展除塵工作，并脫離硫化物與硝化物。在脫硫脫硝一體化處理作業的昀后階段，通過淋洗塔將其內部的剩余水分進行徹底分離。（2）物料衡算。在設計煙氣處理脫硫脫硝一體化的整個作業流程時，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果為基礎，平衡各階段物料的具體使用情況，以及機械設備的運行參數，確保兩者作業情況相匹配。（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，以熱力學第一定律為基礎，全面采集所需的各類物質與數據信息等，確保能量數據計算結果的準確性[2]。

3 電廠脫硫脫硝一體化工藝研究與應用

3.1活性炭吸附法

活性炭吸附技術在電廠脫硫脫硝一體化作業處理中的應用較為常見，除此以外，在人們的日常生活中也并不陌生活性炭的身影，在孔隙較大這一結構特點的影響下，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，在煙氣等有害物質的脫硫脫硝處理作業中，應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，當煙氣在脫硫塔中經過時，活性炭便能夠及時吸附其內在的二氧化硫，再通過催化與氧化等一系列的化學反應后轉化二氧化硫的存在形態，使其變為吸附態的硫酸，然后便可以向分離塔中將其與活性炭一同轉送。當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，利用活性炭發揮其催化作用，當 NO 2與NH 2在煙氣的混合環境中受到催化作用時，會發生一定的化學反應，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境下將硫酸進行熱解、再生處理[3]。

3.2電子束輻射技術

電子束輻射技術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，通過實際應用可以發現，這種技術工藝具有較高的脫硫脫硝效果，除此以外，還能夠實現對氮肥的有效回收。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用優勢，其作業過程可以在一套設備中全部完成，具有更快的反應速度，脫除有害物質的效率較高。即便煙氣內具有高濃度的二氧化硫與 NO X等物質，電子束輻射技術也十分適用。與此同時，干式處理是此種一體化技術的主要特點，因而省去了設計與安置排水處理裝置的作業環節，有效避免了腐蝕問題的出現。應用電子束輻射法脫硫脫硝處理煙氣會形成副產物，其可以直接用作化肥，大幅降低了對空氣環節與周邊環境的污染與影響。但由于電子束的運用會具有一定程度的輻射作用，因此在運行設備前，工作人員應采取適當的防護措施，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，其主要借助于對高能電子的靈活運用，發揮其活化氧化作用，進而達到脫硫與脫硝同時進行的效果。現階段多種等離子技術已經得到了實際應用，例如脈沖電暈法、微波誘導等離子法與電子束法，還包括流光放電技術等。應用這種技術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，電子槍工作狀態的穩定化與長態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，脈沖電暈法實現了在應用效果上的進一步優化，其主要借助于高壓電源進行放電，形成穩定的等離子體，進而達到脫硫脫硝的處理作用。但從實驗結果來看，其依然需要消耗較多的能源，由此可見，要想實現等離子一體化脫硫脫硝技術的高效運用，還需進行深入研究。

3.4高級氧化法

高級氧化技術原理是首先氧化處理煙氣內的一氧化氮，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，在電廠煙氣處理的作業過程中，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，其內部的活性自由基一般包括水、臭氧以及氫氧根等，在應用這種工藝方法開展脫硫脫硝處理作業時，應嚴格把控氧化劑的實際使用量，以及系統能耗問題等（如圖 1）。

結束語：

在工業科學技術不斷創新發展的同時，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的核心部分，技術研究人員還需結合當前存在的問題，提高技術應用水平，促進脫硫脫硝作業效率的大幅提升。

參考文獻

[1]趙峰.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化應用研究[J].電力設備管理，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發展趨勢[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用[J].民營科技，2018（12）：73.