火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展

徐琳

南京龙源环保有限公司江苏南京210012

摘要:本文就我国针对的火电厂大气污染物排放问题而渐渐开发的一些脱硫脱硝技术进行了阐述，这些技术的开发不仅为我国燃煤火电厂解决了污染物处理问题，而且对大气污染控制工作作出了贡献。

关键词:脱硫技术脱硫脱硝一体化发展问题以及建议

1发展现状

火电厂烟气脱硫技术最早是从国外引进来的技术，国内一些有相关企业也渐渐加入研究探索的队伍，同时对消化吸收的技术也进行开发。我国国内目前有将近一大半的燃煤火电厂机组都使用安装了脱硫技术，其主要以采用烟气脱硫技术为主，烟气脱硫技术主要是利用石灰石-石膏法实现脱硫目的的。而其他燃煤火电厂使用的脱硫技术主要有:烟气循环流化床法、旋转喷雾半干法、炉内喷钙法、海水脱硫法等。脱硫技术的过程是及其复杂的，研制出来的设备种类也错综复杂，但是有很多设备我国都可以独立生产制造。

伴着经济和社会的发展，我国燃煤火电厂随着人们的需求也迅速发展起来，而国产化的需求带动了脱硫工程发展，渐渐走上专业化道路。另一方面国内相关环保工程公司也纷纷向先进国家引进来一些烟气脱硝技术，从此，脱硫脱硝一体化技术便在我国开始兴盛起来。

2相关脱硫脱硝技术发展

2.1烟气脱硫技术的发展

(1)石灰石-石膏法烟气脱硫技术的发展。

此技术的主要原理是利用石灰石浆液来吸收烟气中的二氧化硫。这种技术有以下特点:成本低、脱硫效率高、技术最成熟、能够为市场广泛利用，其副产物石膏可作为建材使用，正是因为它的这些特点使得它得到了电力系统的青睐。

在以前，我国燃煤火电厂在二氧化硫吸收系统入口与出口之间设置了一套旁路系统，受脱硫系统运行成本以及设备稳定性的制约，部分电力企业将旁路挡板开启运行脱硫系统，为保护环境和减少二氧化硫的污染，2012年底开始将取消燃煤火电厂脱硫设施烟气旁路挡板设计，并争取在2014年底前全部拆除旁路烟道。即有旁路、带增压风机脱硫系统逐渐发展到合并引风机与增压风机，并取消旁路烟道脱硫系统。在近期，江苏徐州的电厂应用了最近刚刚研发出来的卧式平流吸收塔，其运行的状态非常良好，并且同时工程造价以及运行电耗指标都达到国际领先水平。

(2)烟气循环硫化床脱硫技术的相关研究。

此种技术中所包含的脱硫剂主要是以石灰粉为主，原理是将脱硫塔内排放的烟气与加入的消石灰、循环灰及工艺水发生反应，从而去除了二氧化硫与三氧化硫。烟气循环流化床脱硫技术的整个过程中都无需加热，也不需要采取任何的防腐措施。从另一方面来看，为了脱硫塔在低负荷运行时还能保持住其最佳的工作状态，它还设置了洁净烟气的再循环系统，从而能够保证塔内烟气流量的稳定性。目前浙江衢州化工厂自备电厂以及河南焦作电厂在引进的基础上开发了一种用锅炉烟道作为反应器的设备，其特点具有:工艺简单、占地面积小等，从而被更多地区采用进行垃圾焚烧炉的烟气净化。

(3)海水脱硫技术的相关研究。

这种是利用海水的天然碱度来脱除烟气中的二氧化硫，其原理是将吸收塔与烟气中的二氧化硫和海水碱性物进行相融合。该技术的使用适用于海边电厂，具有以下特点:工艺简单、投资低、不产生废弃物、脱硫效率高等。

(4)烟气氨法脱硫技术的相关研究。

这种技术指的是将一定浓度的氨水来作为吸收剂，进行吸收塔内洗涤烟气当中的二氧化硫来实现烟气净化的目的。此技术工艺不会产生废弃物且脱硫率高。后来有关公司在此基础上又开发研制出流光放电半湿法烟气脱硫脱硝技术，这技术在实现脱硫的同时还能进行脱硝。

(5)烟气镁法脱硫技术的相关研究。

这种技术一般是利用氧化镁的浆液来吸收二氧化硫的，从而便可生成含水亚硫酸镁以及少量的硫酸镁。其特点有以下几点:脱硫效率高、稳定性强、不堵塞、投递低、工艺简单等。因此，这种技术被很多的火电厂投入使用。

2.2氮氧化物脱除技术的发展进程

(1)炉内的氮氧化物控制技术的相关研究。

氮氧化物这种化合物质的生成大体分为以下几种:自动产生、燃烧中产生、化氢燃料燃烧浓度过高产生等。从20世纪50年代开始，研究开发了一种低氮氧化物燃烧技术。近年来，我国相关企业引进这种系统并且消化的基础之上，还自主研发了多种类型的低氮氧化物燃烧技术和其相关装备。目前，这种技术不但被更多的电站使用而且应用于现有机组改造中。

(2)烟气脱硝技术的相关研究。

选择性催化还原法(SCR)脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数大型电厂中基本都应用此技术，它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。SCR技术原理为：在催化剂作用下，向温度约280～420℃的烟气中喷入氨，将NOX还原成N2和H2O。还有另一类具有代表性的烟气脱硝技术——非选择催化还原(SNCR)技术，SNCR技术的原理是在锅炉内适当温度（一般为900～1100℃）的烟气中喷入尿素或氨等还原剂，将NOX（氮氧化物）还原为无害的N2（氮气）、H2O（水）。根据国外的工程经验，该技术的脱硝效率约为25%-50%，在大型锅炉上运行业绩较少。此外,SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是集合了SCR与SNCR技术的优势而发展起来的，该技术降低了SCR系统的装置成本，但技术工艺系统相对比较复杂。该技术更适合含灰量高、脱硝效率要求较高的情况。

3脱硫脱硝技术存在的问题以及开发重点

3.1存在的问题

脱硫脱硝技术存在的问题有:第一，脱硫技术较为单一，且对脱硫副产品石膏的处理以及利用引起重视；第二，主要设备(尤其是测量的设备)以及加工能力与先进国家相比还存在着差距；第三，脱硝装置不多且处于起步阶段；第四，烟气脱硝技术设备没有根据国内地域差异进行规划、设计、施工，造成极寒地区设备故障率高，繁华地区原材料使用受限等等。

3.2今后开发重点

第一，利用我国的镁资源，研制开发高效的氧化镁烟气脱硫技术；第二，开发更高容量机组的脱硫技术；第三，开发用于钢铁业的烟气脱硝技术；第四，开展针对脱硫副产物的处理研究；第五，对脱硫脱硝一体化进一步研究；第六，对于低成本的催化剂进行研究。

4结语

火电厂烟气脱硫脱硝技术的研究已经成为烟气净化技术的发展趋势。笔者对近传统的脱硫脱硝和近几年国内外脱硫脱硝技术的研究机理和发展状态进行了综述。目前出现的新方法理论仍不完善,尚处于试验初期,许多方面还需要深入研究。因此,为了真正实现大气污染的控制,还加大力度研究脱硫脱硝技术。

参考文献

[1]顾卫荣，周明吉，马薇.燃煤烟气脱硝技术的研究进展[J].化工进展，2012(9).

[2]胡勇，刘秀峰.火电厂氮氧化物防止技术政策[J].江西化工，2011(2).