關(guān)于煙氣脫硫脫硝技術(shù)的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題

張宏偉

（天津華能北方熱力設(shè)備有限公司，天津 301900）

0 引言

目前，我國(guó)很多城市長(zhǎng)期受霧霾天氣影響，這主要是大氣中含有的二氧化硫和氮氧化硫超標(biāo)。當(dāng)前我國(guó)的社會(huì)發(fā)展進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，人們?cè)谏钏捷^好的前提下，關(guān)注點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向自然生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)。而我國(guó)在很早之前就提出了可持續(xù)化發(fā)展理念，并逐步落實(shí)各項(xiàng)環(huán)境污染防控的法規(guī)和治理整治措施。我國(guó)的火電廠在生產(chǎn)中排放的煙氣中，含有一定溶度的氮氧化物和硫氧化物，但是經(jīng)過(guò)脫硫脫硝一體化技術(shù)的處理，其溶度應(yīng)盡較低，但是由于排放的量較大，還是對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生了一定的污染。我國(guó)對(duì)于脫硫脫硝一體化技術(shù)的掌握雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但是在應(yīng)用和技術(shù)更新上較快，目前的火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)，不但可以對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，還具備回收脫硫脫硝的產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)能源的再利用，提高了經(jīng)濟(jì)利用率。

1 脫硫脫硝技術(shù)概述

脫硫脫硝一體化技術(shù)是治理煙氣污染的主要技術(shù)之一，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)很明顯，環(huán)保效果也很優(yōu)秀。相較于過(guò)去的火電廠煙氣污染處理，在理硫、硝時(shí)方面高效結(jié)合實(shí)現(xiàn)一體化，這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)節(jié)省了大量的資金投入，也節(jié)約了更多能源。從運(yùn)營(yíng)上看，企業(yè)能夠更好地落實(shí)環(huán)保政策，提升企業(yè)的節(jié)能環(huán)保效益。基于此，脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了節(jié)能環(huán)保效益。

從我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)看，特別是火電廠的生產(chǎn)。其采用的是煤炭這種礦物質(zhì)的燃燒來(lái)滿足，生產(chǎn)所需要的動(dòng)能。在煤炭的劇烈燃燒中，會(huì)產(chǎn)生很多污染物質(zhì)，其中就有氮氧化物。而處理污染的方式大致氛圍3 種形式：①快速氮氧化反應(yīng)。在煤炭的燃燒中，正烴基在高溫下與環(huán)境空氣中的氣態(tài)氮反應(yīng)，形成氮氧化過(guò)程。②熱氮氧化過(guò)程。這個(gè)階段是煤炭燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的熱能，在清潔空氣中促進(jìn)氮和氧的不同反應(yīng)生成氮氧化物。③產(chǎn)生燃料燃料氮氧化物。在劇烈燃燒過(guò)程中，煤在高溫下分解成正離子化合物，然后在潔凈空氣中與二氧化碳反應(yīng)，逐漸形成氮氧化物工藝材料。以上三種處理技術(shù)，可以說(shuō)是燃燒高溫?zé)煔獾氖酆蠹夹g(shù)。當(dāng)三種不同形式的氮氧化反應(yīng)物相互分離時(shí)，可以將有害氣體轉(zhuǎn)化為液態(tài)的物質(zhì)和液態(tài)元素，這就大大降低了有害氣體的生成。究其原因是在煤炭燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生的污染物質(zhì)要經(jīng)過(guò)有效的處理才能對(duì)空排放，最終達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

目前，國(guó)家對(duì)火電廠煙氣脫硫脫硝工作越來(lái)越重視，不斷在脫硫脫硝技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用中加大投入力度，從而促進(jìn)技術(shù)在實(shí)踐總結(jié)中得到完善，但是由于我國(guó)掌握這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)間較短，在技術(shù)和應(yīng)用層面還存在不足。首先，火電廠的煙氣脫離脫硝技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)用中沒(méi)有充分結(jié)合企業(yè)實(shí)際，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果不明顯。其次，部分火電廠沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致了脫離脫硝技術(shù)沒(méi)有良好的運(yùn)用到煙氣處理工作中。基于技術(shù)和實(shí)際存在局限性，導(dǎo)致火電廠在煙氣脫離脫硝技術(shù)應(yīng)用中，還保留著一部分傳統(tǒng)模式，沒(méi)有很好的打破桎梏，讓技術(shù)在應(yīng)用中不斷創(chuàng)新，致使火電廠脫離脫硝工作在效率和質(zhì)量較低。綜合分析，多是因?yàn)檫\(yùn)行成本較高，火電廠過(guò)度重視經(jīng)濟(jì)效益忽視了生態(tài)效益，亟待進(jìn)一步完善改進(jìn)。

3 火電廠煙氣脫硫脫硝節(jié)能一體化技術(shù)分類

3.1 氯酸氧化技術(shù)

該技術(shù)主要采用噴霧氯酸的強(qiáng)氧化劑完全氧化SO和NO 的方法。特征是通過(guò)將氯酸氧化溶劑，噴入煙道中，從而實(shí)現(xiàn)脫硫和脫硝。技術(shù)特性是氯酸這種物質(zhì)，可以讓SO和煙道氣中的NO 成分充分轉(zhuǎn)換。從而達(dá)到凈化硫和硝酸鹽、煙氣等物質(zhì)的目的。另外，這種技術(shù)和工藝的優(yōu)點(diǎn)顯著，就是能夠在同時(shí)在同一設(shè)備上，一起處理硫酸和硝酸的問(wèn)題。在操作流程上具備簡(jiǎn)便性。一方面組裝好基本的吸收裝置和氧化吸收裝置后，就可以開(kāi)展煙氣硫和硝酸的除去。該技術(shù)使用額氧化劑元素，在相應(yīng)的環(huán)境中消除了煙氣中的有害金屬元素和其他一些微量元素。而且運(yùn)用氯酸氧化技術(shù)可避免使用不包含任何其他化學(xué)組分的氧化劑還原技術(shù)，避免催化劑中毒情況的發(fā)生。這種處理使用的制劑，基本穩(wěn)定的活性成分，在氯化氧化方面有著較好的適應(yīng)能力，對(duì)于煙氣沒(méi)有過(guò)多的限制性。基于此，該技術(shù)可以保持常溫或吸收性低溶度的情況下，對(duì)煙道內(nèi)的氣體進(jìn)行脫硫、脫氮處理。

3.2 臭氧法

這項(xiàng)技術(shù)是利用臭氧所具備的強(qiáng)氧化性，可以確保不可溶的低階態(tài)氮氧化物氧化后形成可溶高價(jià)態(tài)氮氧化物。通過(guò)將堿液放置于洗滌塔內(nèi)，同時(shí)吸收氮氧化物與二氧化硫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫硫目標(biāo)。在具體的應(yīng)用中，該技術(shù)的脫硫的效率可達(dá)到80%，脫硫效率可達(dá)98%。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前火電廠環(huán)保工作中應(yīng)該廣泛的推廣。但是我國(guó)目前很少有火電廠選擇這項(xiàng)技術(shù)，分析器原因有4 點(diǎn)：①該技術(shù)在處理過(guò)程中，要求原始的氮氧化物的含量要低于200mg/Nm，這就導(dǎo)致若氮氧化物含量較高，在實(shí)現(xiàn)超低排放方面，存在較大難度。②火電廠的大型燒結(jié)機(jī)的煙氣量較大，這就導(dǎo)致需求的液氧量也較大，這就增加了運(yùn)行的實(shí)際成本，導(dǎo)致應(yīng)用較少。③液氧對(duì)于儲(chǔ)存的環(huán)境要求較高，在運(yùn)用中存在較多的安全隱患，這也是很少有火電廠選擇這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)主要因素。④臭氧在強(qiáng)氧化處理后會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，在通過(guò)與堿液反應(yīng)，產(chǎn)生了硝酸鹽、亞硝酸鹽物質(zhì)，參考《硝酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 26131—2010）可知，現(xiàn)在很多企業(yè)水污染物的排放限值為70mg/L。這需要對(duì)污水進(jìn)行一定處理，才能排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，該技術(shù)在應(yīng)用中存在很多弊端，也因?yàn)樘幚砹刻螅幚砩弦苍谝欢ǖ碾y度，需要投入大量的資金來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.3 海水脫硫技術(shù)

該技術(shù)主要利用海水中的堿成分。從而實(shí)現(xiàn)堿度脫硫的目的，一次降低煙氣中的二氧化硫濃度，達(dá)到環(huán)保的要求。當(dāng)前，該技術(shù)發(fā)展較為緩慢，主要因?yàn)樯婕暗念I(lǐng)域較多，需要建立五個(gè)處理系統(tǒng)，分別為海水供應(yīng)系統(tǒng)、二氧化硫恢復(fù)系統(tǒng)以及水質(zhì)恢復(fù)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要使用任何的化學(xué)燃料，具備較好的清潔性。處理過(guò)程中，主要借助海水資源，具備較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是每一項(xiàng)技術(shù)都有其優(yōu)劣勢(shì)，該技術(shù)需要大量的海水，這就導(dǎo)致火電廠需要靠近海洋位置，這樣才能確保技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。但是總體來(lái)說(shuō)，改機(jī)的優(yōu)勢(shì)明顯，成本較低，是靠近海洋城市的火電廠首選脫硫脫硝技術(shù)。

3.4 活性焦炭技術(shù)

在火電廠煙氣脫硫脫硝中，活性焦炭技術(shù)的使用可以讓活性焦炭吸附能力得到充分發(fā)揮，讓煙氣中的二氧化硫得到吸附，從而達(dá)到硫和硝的脫離，再將催化劑引入活性焦炭技術(shù)中，可以讓硫和硝等有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫酸、硝酸。并附著在脫硫脫硝設(shè)備的活性焦炭中，進(jìn)而被送到分離設(shè)備。另外，二氧化硫在從煙氣中脫離出來(lái)后，可以在脫硫脫硝設(shè)備支持下得到再次加工，送往二層脫硫脫硝設(shè)備，而二層設(shè)備中的催化劑和部分有害物質(zhì)再進(jìn)行反應(yīng)生成氮?dú)狻Ｔ谕ǔ５那闆r下，第一層設(shè)備附著硫酸活性焦炭會(huì)接受350℃高溫，在高溫的進(jìn)一步影響下，會(huì)促使二氧化硫得以釋放，讓后期排放煙氣凈化效果得到保障，其效率高達(dá)95%。

4 火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的策略

4.1 加強(qiáng)對(duì)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的學(xué)習(xí)

煙氣脫硫脫硝技術(shù)，在工作的過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響，可能出現(xiàn)的故障也存在多種。節(jié)能環(huán)保是煙氣脫硫脫硝技術(shù)的核心，提升學(xué)習(xí)和應(yīng)用高科技能力是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的保障。這要求科研人員投入大量的精力，通過(guò)完善自身和結(jié)合外部先進(jìn)技術(shù)，在腳踏實(shí)地的進(jìn)階有效的結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。欣慰的是，目前國(guó)內(nèi)多所高效開(kāi)設(shè)了相應(yīng)的課程和專業(yè)，這會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域的人才會(huì)越來(lái)越多，從而實(shí)現(xiàn)一體化、系統(tǒng)化的社會(huì)組織架構(gòu)，不斷對(duì)技術(shù)的應(yīng)用注入新鮮血液，從而達(dá)到企業(yè)的良性發(fā)展。

4.2 完善環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系

從環(huán)境監(jiān)測(cè)角度看，雖然我國(guó)對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范起步較晚，但是在技術(shù)應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)推廣上卻很快。從而促進(jìn)了環(huán)保理念的發(fā)展，相對(duì)于以前的污染物認(rèn)知范圍，當(dāng)前的監(jiān)測(cè)方式和標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)化，將很多以前認(rèn)為不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的物質(zhì)和存量，都進(jìn)一步的量化。完善環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)制，是推動(dòng)火電廠環(huán)保技術(shù)發(fā)展的推手，我們應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，引進(jìn)或研發(fā)更多的高新設(shè)備，不斷提升社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度，為火電廠的發(fā)展提供更可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.3 環(huán)保部門(mén)做好行業(yè)綜合評(píng)估

國(guó)家環(huán)保部門(mén)以及相關(guān)的監(jiān)督管理部門(mén)應(yīng)不斷組織社會(huì)個(gè)行業(yè)參與到環(huán)保工作中，還需要科學(xué)的建立行業(yè)環(huán)保協(xié)會(huì)，制定嚴(yán)格的評(píng)估制度，組織開(kāi)展污染物的排查調(diào)研工作，根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合發(fā)展需求制定排放標(biāo)準(zhǔn)。并根據(jù)社會(huì)發(fā)展程度，對(duì)整體的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益進(jìn)行綜合分析。推進(jìn)污染排放的企業(yè)要逐年減少有害物資的排放量。利用各種技術(shù)和裝置，逐步完善染污處理技術(shù)和設(shè)備的掌握，在結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和屬性，在不影響社會(huì)生產(chǎn)生活必備的情況下，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行限制，逐步打破環(huán)保技術(shù)推廣的阻力，實(shí)現(xiàn)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的完成。

5 燃煤電廠煙氣脫硫脫銷技術(shù)在節(jié)能環(huán)保中的應(yīng)用建議

5.1 對(duì)現(xiàn)使用的脫銷設(shè)備實(shí)施降耗處理

電廠脫銷設(shè)備能量損耗的原因主要是風(fēng)壓損失和蒸汽損耗。這些因素是導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法達(dá)到效果的根本。基于此，火電廠要重視脫硫設(shè)備使用的管理，優(yōu)化蒸汽吹灰的效率，盡可能地運(yùn)用聲波吹灰的方式，控制蒸汽的消耗。值得注意的是，催化劑積灰也將造成風(fēng)壓的損失，針對(duì)此類問(wèn)題，可以通過(guò)優(yōu)化煙道的設(shè)計(jì)，有效地避免催化劑積灰，以此實(shí)現(xiàn)控制能耗。

5.2 對(duì)使用的脫硫系統(tǒng)實(shí)施降耗處理

煤電廠脫硫系統(tǒng)時(shí)常出現(xiàn)能量損耗，這就要去管人員需要重視對(duì)脫硫系統(tǒng)能量損耗管控工作。要讓員工意識(shí)到脫硫系統(tǒng)能耗管控工作重要性，然后督促其把該項(xiàng)工作落實(shí)到實(shí)處首先，企業(yè)的相關(guān)工作人員，要依據(jù)能源損耗的特點(diǎn)，去分析設(shè)備使用和運(yùn)行的狀態(tài)，要提升優(yōu)化脫硫系統(tǒng)的管理方案和管理策略。在實(shí)際工作中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙氣中硫等含量較少時(shí)，可以通過(guò)關(guān)閉一部分的漿液循環(huán)泵，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的降耗目的。這也有利于控制燃煤電廠的成本支出，對(duì)電廠的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生一定的積極作用。也可以通過(guò)改造風(fēng)機(jī)的擴(kuò)容，或者控制增壓風(fēng)機(jī)設(shè)備的數(shù)量和功率，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的效果。辦法有很多種，主要是管理人員和技術(shù)人員要本著對(duì)環(huán)境對(duì)企業(yè)發(fā)展的責(zé)任出發(fā)，要敢于嘗試各種技術(shù)。最后，值得注意的是需要對(duì)廢水和廢渣處理進(jìn)行處理上的優(yōu)化，可以采用氧化處理技術(shù)，也可以采用混凝沉淀的方法，主要目標(biāo)是確保燃煤電廠環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)工作的高效開(kāi)展。

5.3 提升技術(shù)手段，開(kāi)發(fā)智能系統(tǒng)

國(guó)家的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，雖然我國(guó)還處于發(fā)展中國(guó)家的層面，但是在國(guó)際地位上以不同往日。部分國(guó)內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)走出國(guó)門(mén)，開(kāi)始在世界上開(kāi)展市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。從煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用上看，我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)依然存在差異。在這樣的背景下，企業(yè)需要完善自身的技術(shù)升級(jí)和革新，研究更具備針對(duì)性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在提升技術(shù)的過(guò)程中，要參考國(guó)際上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。并且成立相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)中心，與世界先進(jìn)國(guó)家開(kāi)展技術(shù)交流。逐步完善技術(shù)的兼容性。煙氣脫硫脫硝技術(shù)煙氣技術(shù)是節(jié)能環(huán)保的重要組成部分。應(yīng)逐步建立智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化的系統(tǒng)集成，從信息收集到處理整個(gè)體系要清晰，內(nèi)涵要豐富，要具備只能的數(shù)據(jù)分析能力，為節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提供可靠依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前火電廠需要進(jìn)一步對(duì)煙氣排放控制技術(shù)進(jìn)行研究和技術(shù)革新，要制定詳細(xì)的工作計(jì)劃，加強(qiáng)脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用推廣。我國(guó)的環(huán)保要求戶逐年提升，這就要求行業(yè)需要進(jìn)一步完善發(fā)展，研究新型的應(yīng)用技術(shù)，或者借鑒國(guó)外的先進(jìn)理念，不斷積累豐富的實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)一步的促進(jìn)我國(guó)煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的完善，逐步提升應(yīng)用效果。增加火電企業(yè)的煙氣污染治理能力，加大處理后的副產(chǎn)品研發(fā)工作，降低污染的同時(shí)，增加經(jīng)濟(jì)效益，這符合我國(guó)提出的高質(zhì)量發(fā)展道路，對(duì)促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)保的進(jìn)一步發(fā)展有積極作用。