尹文健

河北大唐國(guó)際張家口熱電有限責(zé)任公司 河北張家口 075000

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，煙氣脫硫脫硝技術(shù)出現(xiàn)的種類有很多，從典型的煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)出發(fā)，總結(jié)了當(dāng)前新興技術(shù)，并且在我國(guó)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上對(duì)今后發(fā)展方向進(jìn)行了展望[1]。

1 傳統(tǒng)法脫硫脫硝

①噴霧干燥法。噴霧干燥方法使用石灰水作為吸收劑，并且將生活水平撒在物質(zhì)上發(fā)生反應(yīng)，除此之外它還可以吸收廢氣當(dāng)中的水蒸氣降低溫度，最后以固體的方式排出廢物，該方法與其它方法相比成本較低，操作很簡(jiǎn)單，對(duì)于設(shè)備的損壞小，反應(yīng)物，處理方便，但是它的效率卻不高。②循環(huán)流化床脫硫法。該方法主要是在循環(huán)過程當(dāng)中加入石灰石，通過石灰石與二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到脫硫的效果，該方法操作十分的簡(jiǎn)單，投入的成本低，脫硫的效果也是非常明顯，使用率很高[2]。

2 干法脫硫

干燥和半干燥煙道氣脫硫系統(tǒng)中的固體堿性吸收劑，通過煙氣穿透堿性吸收劑和煙道氣的方式和煙道氣進(jìn)行接觸，無(wú)論何種環(huán)境下，其中含有的二氧化硫和固體堿性物質(zhì)都一定會(huì)反應(yīng)生成硫酸鹽和亞硫酸鹽。為了快速發(fā)生反應(yīng)，固體堿性物質(zhì)要細(xì)小或松散。半干法煙道將水加入到氣體脫硫系統(tǒng)的煙道氣中，使堿性物質(zhì)顆粒表面形成液膜，再將二氧化硫加入其中，可以使固體堿性物質(zhì)反應(yīng)速度提高，此技術(shù)中的脫硫和之后的處理都是在干燥環(huán)境中進(jìn)行，這種方法對(duì)設(shè)備的腐蝕不是很明顯，沒有存在污水排放現(xiàn)象，并且在排放氣體的過程中沒有顯著的溫度下降，它使煙囪更容易通風(fēng)和擴(kuò)散。但是，該方法存在脫硫劑使用效率低、設(shè)備龐大等缺陷。

3 濕式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的分析

濕式同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)在國(guó)際上有兩種高效的方法，一種是WSA-SNOx方法，另一種則是氯酸氧化法。其中WSA-SNOx方法的工作原理必須通過一種SCR反應(yīng)器，而煙氣中的氮氧化物在受到催化劑的作用立即轉(zhuǎn)化成了氮?dú)?，催化劑還會(huì)使二氧化硫變成三氧化硫。而后冷凝器裝著轉(zhuǎn)化物在等待凝結(jié)，只要混合一定量的水就形成硫酸。這種方法煙氣中二氧化硫及氮氧化物的脫除率能達(dá)到90%以上，且效果比較理想。WSA-SNOx方法與傳統(tǒng)的SCR脫硝工藝相比較，該方法同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù)不僅比傳統(tǒng)技術(shù)的脫硝效率更高，元素硫還可以得到高效的回收，并且該方法處理過程無(wú)廢水產(chǎn)生。目前此項(xiàng)工藝已應(yīng)用于部分商業(yè)運(yùn)行中，項(xiàng)目有著廣闊的前景。另一種氯酸氧化法，其最重要的工作原理是在煙氣脫硫脫硝過程中通過強(qiáng)氧化劑—氯酸的使用，然后產(chǎn)生氯酸的氧化作用將煙氣中的硫氧與氮氧化物氧化，最后在相同設(shè)備作用下來達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的效果。煙氣的脫硫脫硝效率不斷地提高，并且能夠在脫除煙氣中的有毒金屬元素。而這種方法中主要依靠煙氣中的堿式吸收和氧化吸收。在這種方法的使用過程中只會(huì)對(duì)氨氣資源進(jìn)行消耗，而不存在對(duì)其他資源的消耗，因此，也就不會(huì)產(chǎn)生多余廢水廢氣廢渣，安全性非常高，相比其他方法具有較高的脫硫脫硝效率。

4 脫硝工藝

將煙氣通過引風(fēng)機(jī)匯合，用煙氣升溫系統(tǒng)將匯合煙氣升溫至250-260℃以滿足低溫 SCR 反應(yīng)的溫度，升溫后的煙氣通過低溫 SCR 脫硝裝置，在催化劑的作用下利用外購(gòu)氨水中的 NH 3與煙氣中 NO x 反應(yīng)生成N2和H2O，完成煙氣脫硝。此外，在脫硝前加設(shè)碳過濾裝置，將煙氣中焦油、 碳灰等過濾掉，保護(hù)催化劑。同時(shí)，在催化劑模塊上方設(shè)聲波吹灰設(shè)施，清掃催化劑表面灰塵。脫硝工藝的關(guān)鍵為脫硝反應(yīng)系統(tǒng)，主要包括：反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)、 煙氣預(yù)處理器、整流器、催化劑層、 聲波吹灰器、 催化劑起吊裝置、 配套結(jié)構(gòu)及平臺(tái)等。反應(yīng)器水平段安裝煙氣導(dǎo)流、 優(yōu)化分布裝置以及氨和煙氣的分布格柵，反應(yīng)器豎直段裝有催化劑床，催化劑布置選用 3層的布置模式。催化劑頂部設(shè)金屬格柵及金屬網(wǎng)，防止大顆粒進(jìn)入催化劑空隙，同時(shí)也能減少細(xì)小的灰粒在催化劑表面累積，還能起到一定的煙氣均布效能，同時(shí)提供檢查檢修的平臺(tái)。每層催化劑上方均留有 1.8m 的間隙，方便進(jìn)入檢修，催化劑模塊之間做好密封，以防飛灰積聚。反應(yīng)器壓力降每層不超過 200Pa，整個(gè)系統(tǒng)溫度降不超過 10℃。

5 實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的策略

實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，主要從兩方面入手，一方面是提高脫硫脫硝效率，另一方面是提高副產(chǎn)物的利用率。目前，業(yè)內(nèi)煙氣脫硫脫硝和節(jié)能環(huán)保方面的研究熱點(diǎn)集中在強(qiáng)氧化技術(shù)和濕式絡(luò)合吸收技術(shù)方面。強(qiáng)氧化技術(shù)是在煙氣有害物質(zhì)凈化過程中，先將氯酸等氧化劑與煙氣中的有害物質(zhì)如硫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在氧化吸收塔內(nèi)對(duì)煙氣中的有害物質(zhì)氧化之后，進(jìn)入到堿式吸收塔內(nèi)，使其中的酸性氣體或物質(zhì)與苛性鈉和硫化鈉試劑發(fā)生中和反應(yīng)，進(jìn)而去除煙氣中的有害物質(zhì)。這一技術(shù)的研究主要是針對(duì)煙氣中的重金屬物質(zhì)進(jìn)行去除，使凈化后的煙氣滿足排放目標(biāo)。濕式絡(luò)合吸收技術(shù)主要攻克的技術(shù)難題是煙氣中氮氧化物在常溫條件下溶解度較小，回收較為困難。濕式絡(luò)合吸收技術(shù)采用Co或Fe作為催化劑，通過這些催化劑來促進(jìn)煙氣中的氮氧化物形成金屬絡(luò)合物，之后再與溶液中的硫酸鹽形成氮硫化合物，使絡(luò)合劑得到再生，反應(yīng)得以持續(xù)。目前的技術(shù)難題主要是如何提高金屬絡(luò)合物的利用率，只有提高再生效率才能有效降低運(yùn)行成本，這也是研究的重要方向[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

火電廠作為我國(guó)發(fā)電的主體，如果不能對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行合理的處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成很嚴(yán)重的破壞，因此，我們的工作重點(diǎn)是盡量減少?gòu)U氣中有害物質(zhì)的排放，盡可能的將這些有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和吸附。必須根據(jù)電廠本身的情況選擇脫硫和脫硝方法，不僅要符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，還必須考慮成本問題，以便同時(shí)進(jìn)行保護(hù)環(huán)境和發(fā)電廠的發(fā)展。