摘要：现当今，随着我国科技不断进步，我国的电力行业也得到了很大程度的发展。在现代电厂日常运行中，加强环保工作的开展已成为时代发展的主旋律，因而为确保电厂的脱硫脱硝工作的开展，就是更好地实现电厂环保化的发展。因而本文就对电厂脱硫脱硝的一体化工艺进行了分析。
关键词：电厂；脱硫脱硝；一体化工艺；应用
引言
我国的供电主要以火力发电为主，这种发电方式虽然造福了社会，但是却给大气带来了严重污染，由于近几年来国家对环保建设的要求越来越高，使得火力发电企业必须要重视起排烟脱硫脱硝一体化工艺的应用，只有满足环保的要求电厂企业才能实现良好发展。对此，电厂企业必须要对现有的脱硫脱硝技术进行有效的更新和升级，全面落实脱硫脱硝一体化工艺的应用。
1脱硫脱硝的必要性
二十一世纪的今天，人们所面临的环境问题越来越多，其中主要的一个就是大气污染，而大气污染主要是由于空气中的氮氧化合物和二氧化硫的作用引起的，氮氧化合物和二氧化硫主要是来自煤的燃烧，大部分是来源于发电厂燃烧的煤，煤经过燃烧后产生的二氧化硫溶于水就会形成酸雨，对于建筑物和庄稼的破坏力极大，而氮氧化合物主要为一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮为主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。这些大气的污染物不仅直接影响到人类的健康生活，而且对于现代的好多疾病都有着重要的影响，在间接的情况下，我们都在遭受着大气污染带来的严重后果，所以说对于电厂脱硫脱硝很有必要，经过脱硫脱硝之后的烟气才可以排入大气环境。这不仅仅关系到我国的发展，而是整个世界的问题。对于脱硫脱硝主要就是将煤燃烧后产生的二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等进行处理或者加以控制，关于这方面的研究，下面将会涉及到。
2脱硫脱硝技术的应用现状
大气污染作为严重的环境污染问题，已逐渐成为世界各国的研究重点，相应的脱硫脱硝技术也受到了巨大推动。而现阶段虽然我国对电力行业烟气的治理投入了较大的力度，更是加大了对相关人力物力的投入，取得了一定的阶段性成效，特别是2015年，我国火力发电项目增速较快，伴随着节能环保技术的不断进步，火电对环境的影响程度逐年下降。就目前的技术来看，执行新标准的排放要求并不存在困难。我国现阶段的脱硫技术较为成熟，且在相关设备方面较为先进，同时培养具有高专业素养的技术人才。电厂烟气治理运行稳定，而随着现阶段相关脱硫脱硝技术的不断完善、发展，技术人员更需要不断锻炼、强化自身，逐渐加强对脱硫脱硝一体化工艺的掌握。
3电厂脱硫脱硝一体化工艺
3.1湿法一体化工艺
3.1.1金属络合法
该方法是通过过渡金属络合物与一氧化氮产生化学反应形成金属亚硝酰化合物，使一氧化氮溶解于液体中，并使用还原剂将一氧化氮分解为氮气，起到脱硝的作用。现阶段受到广泛重视的就是络合亚铁烟气湿法脱硫脱硝一体化技术，该技术的开展仅需要一套设备，并可以在低温条件瑕实现对二氧化硫与氮氧化合物进行高效率、高质量的脱除工作。但由于该技术所使用的吸收剂难以再生，故较难实现工业化的广泛普及。在应用该技术进行脱硝工作时，一般通过混合亚硫酸钠、硫化钠和尿素等成分，并将其加入乙二胺四乙酸螯合溶液。而在该技术的应用过程，亚硫酸钠和硫化钠的主要作用是为乙二胺四乙酸螯合溶液起到还原再生的作用，尿素则会对络合铁吸收剂的再生与吸收产生不利影响。在应用金属络合法进行脱硫脱硝时，吸收液仍然难以全面、彻底的实现较为高效的循环利用，该技术的相关再生方法往往不具备良好的经济性，并在运行中存在着一定的不稳定性，故现阶段该技术还需要进行长期发展，逐渐降低该技术的应用成本，才能实现在工业使用中的推广、普及。
3.1.2高级氧化法
高级氧化法正如技术名，其主要是通过氧化反应对一氧化氮进行处理，起到在排放污染气体中对如二氧化硫、氯化氢、氢氟酸等酸性气体进行脱除的作用。虽然该技术应用效果较好，但往往需要碱液洗涤装置作为技术应用的基础，并在应用时使用如氯酸、氯酸钠、高锰酸钾、白磷等高级氧化剂。故在应用高级氧化法时需要对氧化剂消耗量、相关装置的能耗等进行严格控制，以降低技术应用的成本。如应用50%双氧水作为氧化剂的高级氧化法试验，在经过脱硫后所得氮氧化物的氧化率一般在60%左右，以此为基础，可以再加入氧化剂与尿素配合制作的添加剂，能够取得更高的脱硝脱硫效果，经试验证明其脱硫率甚至能达到99%左右。同时还可以利用ANSYS FLUENT软件对排污管道、烟道等进行模型构建，模拟出内部气体的流动情况，以便于将高级氧化法进行更加科学化、有效化地应用，为该技术相关装置的安装工作提供技术支持。
3.2干法一体化工艺
3.2.1CuO吸附法
主要机理是以吸附剂对燃煤电厂烟气中的SO2和NOX进行吸附处理。常用的吸附剂如CuO-SiO2和CuO-Al2O3，主要为CuO的复合物。在300℃-500℃时，吸附剂与电厂烟气中二氧化硫和氮氧化物发生反应。反应生成的产物有硫酸铜，以及NOX还原后的产物氮、氨等。从而避免了烟气中污染物直接排入大气造成污染。并且，当反应温度达到700℃，其脱硫脱硝效率也得到极大的提升。采用该技术脱硫和脱硝效率可分别达到90%和75%。同时，没有二次污染物产生。并且随着温度的持续上升，其脱硫脱硝效果也随之得到提升。另外，采用该脱硫脱硝技术还可实现99.9%的除尘效果。
3.2.2氧化镁脱硫法
氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且在我国部分地区已经有了应用的业绩。该方法主要有三个过程，分别是吸收、氧化、循环。
原理是锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应，脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。具有原料来源充足、脱硫效率高、运行费用低，运行可靠等优点。
3.2.3活性炭的吸附技术
对于活性炭人们都不陌生，它的最大优点就是拥有较强的吸附能力，并且活性炭有着独特的属性，它不仅具有一定的吸附能力同时还是一种比较常见的催化剂。由此可以看出活性炭在脱硫脱氧方面具有较大的发展空间，烟气中的二氧化硫经过脱硫处理设备可以应用活性炭进行吸附，同时经过一定的催化后会形成一种具有吸附态的硫酸，当这种物质进入到分离装置进行分离经处理后，这些烟气还会与活性炭发生接触，这时这些烟气会与氮氧化合物发生化学反应，而这时活性炭起到的是催化剂的作用，这个时进行脱硫也是具有一定的效果的，值得注意的是在这个过程中气体的流动速度要控制在低速范围，否则活性炭可能存在被氧化的风险，最终失去它应有的效果，同时在反应过程中所产生的酸会留在活性炭的表面，这样会严重影响到活性炭的吸附能力。
3.2.4电子束照射法
电子束照射法脱硫脱氮技术是一种物理与化学相结合的高新技术，是在电子加速器的基础上逐渐发展起来的，已引起了国内外专家的广泛重视。电子束照射法利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物。经电子束照射，烟气中的SO2和NOx接受电子束而强烈氧化，在极短时间内（约十万分之一秒）被氧化成硫酸和硝酸，这些酸与加入的氨（其量由烟气中的SO2和NOx的浓度确定）反应生成（NH4）2SO4和NH4NO3的微细粉粒，粉粒经捕集器回收作农肥，净化气体经烟囱排入大气。整个反应大致可分为3个过程进行：第一步：生成具有氧化活性的物质,第二步：SOx和NOx的氧化，第三步：（NH4）2SO4和NH4NO3的生成，生成的硫酸和硝酸与掺入烟气中的氨中和反应生成微粒状（NH4）2SO4和NH4NO3，这些微粒从反应器进入收尘装置，在短时间内颗粒凝聚长大则被分离回收。这3个过程在反应器内相互重叠，相互影响。电子束烟气脱硫工艺所存在的主要问题在集尘器上，由于燃煤烟气经电子束脱硫后，烟气及烟尘的物理、化学特性发生了很大的变化，故对电除尘器的运行产生很大影响，如二次电流为零，除尘性能恶化等，因此该方法没有得到有效推广。
3.2.5催化法
这一技术在应用中，活性炭不仅能作为吸附剂，而且还能作为催化剂来辅助湿法脱硫脱硝中采用。比如二价钴氨络合物同时进行脱硫和脱硝时，经常会出现被氧化而导致其脱硝能力丧失，并把氢氧化钾、氢氧化钠、过硫酸钾高硫酸钾改性后的活性炭作为其催化剂，对三价钴氨络合物进行催化还原，这样吸收液在对一氧化氮脱除时，其脱除效率就能得到有效的提升。
4电厂脱硫脱硝一体化技术工业应用研究
脱硫脱硝一体化主要分为湿法、干法和半干法3种。总的来说：湿法脱除效果好，但废液污染严重;干法脱除效果好，但操作费用高;半干法无污染但操作不稳定。其中常见湿法主要有金属络合物吸收法和氧化剂氧化吸收法;干法包括活性炭吸附法、金属氧化物催化吸收法和等离子体法;半干法主要是吸收剂喷射法。吸附法是一种较为成熟的脱硫脱硝技术。但在处理过程中，常出现吸附剂稳定性较差的问题。同时，对于反应温度的要求也较高。因此该技术应用成本较高，不利于在我国电厂中进行广泛应用。NaClO2作氧化剂氧化吸收法被认为是湿法氧化法中最好的一体化处理技术之一。但是，该方法中NaClO2价格高，导致运行成本高。因此，有研究者采用价格较低的NaClO和NaClO2进行混合，作为吸收液实现对二氧化硫和氮氧化物的脱除。研究显示，NaClO和NaClO2反应可生成大量氧化性很强的Cl2等气体。从而可有效提高脱硫脱硝效率。NaClO和NaClO2复合吸收液可有效降低成本并提高效率。可广泛应用于我国大量的小型燃煤锅炉的脱硫脱硝中。脉冲电晕等离子体法具有良好的同时脱硫脱硝效果。同时，还具备一体收集飞灰的能力。但该技术要实现工业化应用，其难点在于开关控制简便的大功率高压脉冲电源，以及对能耗的降低。同时脱硫脱硝工艺虽然研究较多、优点突出，但是存在的缺点限制了它的广泛应用，因此在工程应用中还应该根据实际工况进行选择。虽然各种工艺不够成熟，但也值得更加深入的研究，如果解决主要问题，每种工艺都有广阔的应用前景。
5脱硫脱硝技术的未来发展趋势
随着科学技术的不断深入，加上世界对大气污染的关注，对于未来的脱硫脱硝技术还是有一定发展前景的。在联合脱硫脱硝技术的应用中，理论性的东西会更加深入，理论的成熟就可以为实验做好充分准备，一旦试验成功，就可以进行实际性的应用，在应用中找出不足之处，并加以完善，这对于电力企业的发展是一项重要的理论脱突破；当前阶段的研究主要是以干法脱硫脱硝为主的，所以未来几年需要在湿法上取得一定的成就，或者干法和湿法可以结合起来使用，在经济环保的基础上，火电发电的设备就会在一定程度上有所减少，对于发电厂也减轻了负担；从我国的实际情况出发，在现有的基础上，对有些技术进行研究和探讨，找出一套适合我国的脱硫脱硝的方法，然后进行国际性的交流与研究。
结语
综上所述，现阶段电厂脱硫脱硝的技术手段较为多样，虽然相关技术均存在着较为明显的优缺点，但相信在未来的技术发展中，将能通过对相关技术的完善与结合，实现对相关技术的广泛普及与良好应用。故现阶段的相关技术研究人员应对脱硫脱硝一体化工艺给予更高重视，经由更加深入的探究保障脱硫脱硝技术的稳定发展。
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