摘要：首先對(duì)我國(guó)火電廠脫硝技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)痣姀S煙氣脫硫脫硝技術(shù)水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：火電廠；脫硝技術(shù)；脫硫脫硝一體化

當(dāng)前世界上廣泛應(yīng)用的不可再生資源以及火電廠主要應(yīng)用的焦點(diǎn)能源就是煤炭。我國(guó)煤炭的使用量是非常巨大的，因此許多的氮氧化合物以及硫氧化合物在煤炭燃燒過程中產(chǎn)生，從而對(duì)大氣造成污染，所以對(duì)火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究是非常有必要的。

1火電廠脫硝技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)火電廠常用的脫硝方法有SCR（選擇性催化還原法）、SNCR（非選擇性催化還原法）以及兩種方法相聯(lián)合，SCR技術(shù)在脫硝方面具有二次污染小、凈化效率高、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，脫硝率能夠達(dá)到80-90%左右，而SNCR技術(shù)，在脫硝方面不需要使用催化劑，運(yùn)行成本低，但卻會(huì)造成二次污染，并且脫硝率也不是很高，一般只能達(dá)到30-50%左右。SCR的技術(shù)原理如下：在火力發(fā)電機(jī)組的省煤器與預(yù)熱器兩個(gè)設(shè)備之間，對(duì)SCR反應(yīng)器進(jìn)行布設(shè)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行后，煙氣會(huì)以垂直的方式直接進(jìn)入到反應(yīng)器當(dāng)中，經(jīng)催化劑作用后，會(huì)將有害的NOx還原為無害的水和氮?dú)?。在這個(gè)反應(yīng)過程中，需要使溫度保持在300-400℃之間；SNCR的技術(shù)原理是當(dāng)鍋爐內(nèi)的煙氣溫度達(dá)到900-1000℃左右時(shí)，向其中噴入還原劑，如尿素、氨等，以此來將有害的NOx還原為無害的水和氮?dú)狻CR與SNCR聯(lián)合是將兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)合并到一起，彌補(bǔ)各自的不足，從而提高脫硝率。由于兩種技術(shù)聯(lián)合后，工藝系統(tǒng)會(huì)變得較為復(fù)雜。故此，該方法通常被用于對(duì)脫硝率要求比較高的場(chǎng)合。

火電廠的煙氣脫硝技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)對(duì)NOx進(jìn)行消除的過程，由此能夠防止火電廠生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞。目前，國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家的火電廠在生產(chǎn)中都對(duì)脫硝技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，如美國(guó)的一些大型火電廠通過該技術(shù)對(duì)NOx進(jìn)行控制，并取得顯著的效果；又如德國(guó)，采用一級(jí)脫氮技術(shù)，其在處理中，采用的是低碳氧化物燃燒器，對(duì)有毒有害氣體的排放進(jìn)行控制。在我國(guó)，由于受到一些因素的制約，使得脫銷技術(shù)成為火電廠生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)問題，如操作難度大、運(yùn)行成本高等等，由此導(dǎo)致我國(guó)的火電廠在脫硝技術(shù)方面，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方的發(fā)達(dá)國(guó)家。在最近幾年里，隨著我國(guó)各方面技術(shù)的發(fā)展和完善，使得脫硝技術(shù)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步，從而滿足了火電廠的生產(chǎn)需要。

2脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用

2.1脫硫技術(shù)的應(yīng)用

不管是哪一項(xiàng)脫硫措施，均會(huì)出現(xiàn)一些不足之處，例如：火電廠吸收塔的煙氣溫度過高、霧化形式不完善、噴嘴較少等。而煙氣的溫度與脫硫效率間存在反比關(guān)系，即溫度越高，脫硫效率越差。因此，火電廠在進(jìn)行脫硫工作期間，如何控制并減低吸收塔的煙氣溫度就成為十分重要的事情。可以從除塵器及霧化設(shè)備上入手，進(jìn)而降低溫度。另外需要注意的是，在進(jìn)行脫硫操作時(shí)，應(yīng)確保除塵效果良好，唯有如此，才能夠高效降低煙氣溫度。目前，火電廠脫硫工作還可以通過增加噴嘴數(shù)量的方式進(jìn)行控制，增多噴嘴數(shù)量，減小霧化面積等都能夠良好地控制煙氣溫度，減少死角，從而提高脫硫效率。在對(duì)新建機(jī)組和現(xiàn)有機(jī)組的煙氣脫硫建設(shè)項(xiàng)目的脫硫工藝選擇中，考慮到今后一段時(shí)間二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)可能發(fā)生的修訂，從而有更為嚴(yán)格的排放和濃度控制要求，我們必須對(duì)今后5~10年的排放標(biāo)準(zhǔn)可能的變化做出預(yù)測(cè)，并在煙氣脫硫系統(tǒng)的工藝中做出相應(yīng)考慮，使得所采用的脫硫工藝不但能滿足當(dāng)前排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)還應(yīng)增加有限的投資來提高脫硫效率，以滿足今后新的排放標(biāo)準(zhǔn)可能變化的能力。

2.2脫硝技術(shù)的應(yīng)用

（1）國(guó)外對(duì)脫硝技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于脫硝技術(shù)都有著較為廣泛的應(yīng)用。美國(guó)將這項(xiàng)技術(shù)更是作為現(xiàn)代火電廠中對(duì)氮氧化物進(jìn)行控制的一項(xiàng)重要技術(shù)。而德國(guó)在20世紀(jì)時(shí)就開始了對(duì)一級(jí)脫氮技術(shù)的應(yīng)用。通過開發(fā)和研制相應(yīng)的技術(shù)，將氮氧化物中的有毒氣體等進(jìn)行了有效減少和降低。在二級(jí)脫氮技術(shù)中的煙氣脫氮裝置運(yùn)用上，通過對(duì)低碳氧化物燃燒器的應(yīng)用控制有毒氣體的排放。

（2）國(guó)內(nèi)脫硝技術(shù)。由于一直以來脫硝技術(shù)都存在成本高、難度大等問題，因此我國(guó)目前脫硝技術(shù)較國(guó)外存在很大差距。隨著近幾年經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注度不斷提高，脫硝技術(shù)也得到了發(fā)展。所以我國(guó)這項(xiàng)技術(shù)還有著很大的發(fā)展空間。目前火電廠脫硝技術(shù)常用的方式有：半干法脫硝與濕法脫硝兩種。

3脫硫脫硝一體化的發(fā)展趨勢(shì)

二氧化硫和氮氧化物的排放量是通過鍋爐燃燒燃料的過程中同時(shí)對(duì)其進(jìn)行控制的，如果兩套設(shè)備進(jìn)行同時(shí)安裝，不僅會(huì)使占地面積增加，同時(shí)還大大增加了火電廠的投資成本，對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響。但是對(duì)脫硫脫硝一體化技術(shù)進(jìn)行使用不但可以使空間的利用率大大增加，同時(shí)還可以將投資方的投資成本進(jìn)行降低，將脫硫脫硝的工作效率大大提高，從而使其經(jīng)濟(jì)收益也大大增加。其中聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)方法和同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)方法是主要的脫硫脫硫一體化技術(shù)的內(nèi)容。

3.1聯(lián)合脫硫脫硝工藝方法和利用

充分融合脫硫和脫硝兩種工藝的技術(shù)手段就是聯(lián)合脫硫脫硝的工藝方式。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，60多種是聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)方法的數(shù)量:①SNOX技術(shù)方法。商業(yè)化設(shè)備是這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用的設(shè)備，設(shè)備在工作期間不會(huì)被化學(xué)反應(yīng)原理所影響，因此所有型號(hào)的鍋爐都可以使用這項(xiàng)技術(shù)。由于較高的脫硫率和脫硝率是SNOX技術(shù)所具備的，因此氨氣是其主要的化學(xué)試劑，在整個(gè)工藝過程中具有較低的維修護(hù)理費(fèi)，可信性非常高，但是其具有較高的成本和耗能，濃硫酸的運(yùn)輸也存在一定難度，因此只有較高排放標(biāo)準(zhǔn)的條件適合這項(xiàng)技術(shù);②煙氣脫硫脫硝一體化的工藝。利用氨氣和相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)將氮氧化合物轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退瑹煔廪D(zhuǎn)化成石膏的過程主要是利用脫硫和石灰的化學(xué)反應(yīng)完成的，可以二次使用分離處理提取的粉煤灰，這種方法具有較高的效率，在很大程度上對(duì)二次污染的問題進(jìn)行了很好的解決;③活性炭脫硫脫硝的一體化工藝?；钚蕴棵摿蛎撓跻惑w化工藝與吸附塔的活性炭液化床吸附具有相似的原理，而且由于可以循環(huán)利用活性炭，因此其具有很高的工作效率和廣闊的發(fā)展前景。

3.2同時(shí)脫硫脫硝工藝方法和利用

在一個(gè)實(shí)際的過程中將兩步的反應(yīng)共同完成這就是同時(shí)脫硫脫硝的工藝方法，其大大提高了工作效率，干法和濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝是其主要的兩種方式。

⑴干法同時(shí)脫硫脫硝工藝:①電子束照射法。噴霧干燥是當(dāng)前我國(guó)廣泛推廣的方法之一，這種方法不但可以同時(shí)使脫硫脫硝工作完成，而且可以為高效率的工作提供保障，使污染環(huán)境的化學(xué)產(chǎn)物不會(huì)產(chǎn)生，同時(shí)可以使二次利用的化肥產(chǎn)品得以形成，還具有非常簡(jiǎn)單的操作;②活性炭脫硫脫氮法，主要由日本研發(fā)出這種方法，其主要是回收利用硫元素以及進(jìn)行吸收。這種方法在相同的工作環(huán)境中，其轉(zhuǎn)化率會(huì)非常高;③脈沖電暈法，這種方法也屬于離子法，其對(duì)活化電子的釋放主要是通過高壓脈沖電源進(jìn)行的，從而對(duì)煙氣氣體分子的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行阻止，其與電子束照射法基本上具有相同的脫硫脫硝的效率，因此當(dāng)前最需要解決的就是兩者的耗能問題。

⑵濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝:①氯酸氧化的方法。吸附塔和堿性吸附塔兩方面是這種方法主要包括的內(nèi)容。如果脫氮工作的轉(zhuǎn)化率高于95%，其在工作過程中還可以吸附氣體中的有毒元素，當(dāng)前還在不斷研究和優(yōu)化這種技術(shù)方法;②濕法配合吸收方法。通過對(duì)濕法洗滌體系的聯(lián)合脫硫方法進(jìn)行使用，可以對(duì)超過60%的氮氧化合物和超過90%的二氧化硫進(jìn)行清除。當(dāng)前也在不斷的研究和優(yōu)化這種方法，相關(guān)研究的瓶頸問題就是相關(guān)化合物的損失和再生。

結(jié)束語

火電廠的脫硫脫硝問題一直以來都是備受關(guān)注。有效的提高脫硫脫硝的效率，并將兩者結(jié)合，形成脫硫脫硝一體化技術(shù)，是目前的首要任務(wù)。這不光是對(duì)人們健康的負(fù)責(zé)，更是對(duì)自然環(huán)境的負(fù)責(zé)。

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