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燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望史亮涛

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：史亮涛纪鹏

[导读] 摘要：随着我国工业化进程的不断加快，工业污染所带来的环境破坏也越来越严重，对于常用的工业设备所造成的污染进行有效的控制成为现阶段主要的研究方向之一。

        (陕西长青能源化工有限公司陕西宝鸡 721000)
        摘要：随着我国工业化进程的不断加快，工业污染所带来的环境破坏也越来越严重，对于常用的工业设备所造成的污染进行有效的控制成为现阶段主要的研究方向之一。电厂燃煤锅炉在线阶段仍然使用煤作为燃料，不完全燃烧过程中所产生的二氧化硫和氮氧化物成为了重要的大气污染源，本文从现阶段燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术的具体情况展开了研究，并且分析了现阶段该技术在未来的应用前景和发展状况。
        关键词：脱硫脱硝；燃煤电厂；锅炉烟气
        随着社会工业化的迅速发展，污染问题在渐渐的恶化同时也得到了相关部门的重视，在工业生产中由于大量化石燃料的燃烧带来了严重的大气污染问题，对于燃煤电厂的锅炉烟气在煤矿燃烧不完全的情况下总是伴随着SO2和其他氮氧化物的产生，在和雨水结合反应后带来了严重的酸雨污染，使得很多外露的工业设备被严重腐蚀，完成了巨大的经济损失。因此现阶段，燃煤电厂锅炉所排放出来的烟气必须要进行严格的脱硫脱硝处理，由于煤矿消耗量巨大，产生SO2的量也非常庞大，集中进行脱硫脱硝处理具有一定的工作难度，需要进行更加严格的考虑和规划才行。
        1 我国燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术的现状
        1.1 脱硫脱硝技术的相互联合性
        目前，脱硫脱硝技术的联合性的到了很大程度的优化，实现了同一种反应条件下，无需其他加压或者催化剂，就能处理多种材料。对比现阶段存在的传统脱硫脱硝技术，那时候的脱硫脱硝技术应该是事先进行SO2的处理后，通过催化剂刺激反应，将烟气中各种氮氧化物也通通消除。这样的技术在实际操作中一般能够很好的满足除去污染物的需求，并且两项工作之间没有相互之间的连接关系，实现了独立个体的单独工作。在实际的工作效果上，传统的技术显然可以达到较好的效果，但是不得不说仍然存在一些相对来说不好处理的问题，不同的反应原理使得脱硫脱硝的工艺相对复杂。联合脱硫脱硝技术利用的是目前在工业生产中常用的石灰石-石膏，从其化学性能来看，在目前的工业生产领域，石灰石-石膏的应用空间相对来说非常的广阔，结合合理的还原性催化剂的选择，能够很好的除去二氧化硫以及氮氧化物。
        目前国内多为传统的脱硫脱硝技术，石灰石-石膏的烟气脱硫技术采用的是湿式脱硫，一般来说需要结合与水打反应来完成脱硫过程，而还原性催化剂在处理但氧化物的过程中则是采用的干式的脱硝技术。这想技术目前应用效果较好，脱硫脱硝的比例可以达到80%到90%，主要在发达国家应用的比较广泛，但是，由于石灰石-石膏的反应特点，设备运行过程中，在完成了脱硫脱硝工作后，会在设备的外表面形成一层污垢，慢慢的降低脱硫脱硝的工作效率，一定程度上有可能堵塞和腐蚀设备结构。
        1.2 脱硫脱硝技术具有同时性特点
        在传统的脱硫脱硝技术中，虽然其工作的实际想过相对来说可以满足工业脱硫脱硝的相关要求，但是由于脱硫工艺和脱硝工艺是相互独立的，设备所占用的空间巨大，另外还会带来很大一部分的投资浪费。目前，工业生产的相关要求已经向着脱硫脱硝工艺同时进行的方向发展。但是，由于技术尚未成熟，没有在市场上推广应用，具体的设备运行仍然处于实验研究阶段。

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目前的脱硫脱硝技术的将核心放在燃烧上，技术方法包括有干法和湿法两种类型，处于实验研究阶段但是已经得到了业界的广泛认可的两项技术有电子束照射脱硫脱硝技术以及等离子脉冲脱硫脱硝技术。
        2 电子束照射以及等离子脉冲脱硫脱硝技术
        电子束辐照技术将烟气置于一定能量范畴的电子书照射下，使得烟气中氧气、氮气、水分等多种成分在电子书的照射下被激发了活性，相互结合后形成了氧化性较强的物质，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物氧化程强酸分子后结合氨气反应，形成铵离子无机盐，从而完成了脱硫和脱硝的相关工艺。我国对于电子束照射技术的研发相对来说较晚，但是在杭州、北京的部分工业燃煤锅炉脱硫脱硝处理过程中已经得到了示范性的应用。国外的电子束辐照技术脱硫脱硝工艺目前已经比较成熟，对于二氧化硫的脱除率达到了95%以上，氮氧化物的脱除率也有80%以上，与国内进行对比，我国的电子束辐照技术脱硫脱硝工艺目前还有很多的提升空间。电子束辐照技术拥有相对来说较高的二氧化硫和氮氧化物的脱除率，同时系统的结构不复杂，整个控制流程相对来说也非常的便利，同时氨化无机盐可以作为农作物的氮肥来回收利用，因此，具有较好的应用前景。由于电子束辐照技术的核心部件为电子加速器，是目前我国没有突破的技术性难题，因此很大程度限制它在国内的发展。
        而我们常说的等离子脉冲脱硫脱硝工艺又被称为脉冲电晕技术，与电子束氨法所采用的电子放射原理存在明显的不同，由原来的阴极放射变为了脉冲高压电源的自身电子高能电子放射。国内外对与等离子脉冲的脱硫脱硝工艺都有一些研究，突出的为韩国，他们建造的电晕脱硫脱硝装置处理烟气的量大约为2000立方米每小时，能够达到95%和85%以上的脱除率。我国的研究试验装置相对来说单次处理的烟气流量较大，在低能耗的情况下也能达到85%和50%以上的脱除率。等离子脉冲技术避免了电子加速器的使用费，设备的其他投资也相对减少了，使得工艺能耗性能得到了提升的同时，降低了技术成本初投资，但是该技术仍然处于研究阶段，需要解决的问题还很多。
        3 燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术的展望
        我国作为火力发电的大国，电厂锅炉中的二氧化硫和氮氧化物的产生成为了我国大气污染物的主要来源，在国家推行可持续发展战略的大背景下，火力发电的节能减排得到了高度的重视，因此，烟气的脱硫脱硝技术也逐步建立了稳定的市场，并且具有较好的发展空间。目前我国的脱硫脱硝技术首先需要做出不同技术类型的系统性评价指标，对于不同地区使用的不同脱硫脱硝技术工艺要进行合理的判断，做到对应环境和能源情况的工艺控制处理。其次，在进行烟气脱硫脱硝技术的研究式，同时还应该关注技术的节能性。另外，对于烟气脱硫脱硝技术处理后所产生的副产物，能够做到尽量的回收循环利用。
        现阶段我国的脱硫脱硝技术相对来说处于一个较好的发展趋势下，国家应该鼓励脱硫脱硝技术的优化研究，加大政策补贴，使得技术尽快得到成熟的发展和广泛的应用。
        参考文献：
        [1]巩梦丹.燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望[J].2016，燃煤电厂超低排放形势下SCR (SNCR) 脱硝系统运行管理及氨逃逸与空预器堵塞技术交流研讨会 ,381-387.
        [2]任振峰.燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望[J].资源节约与环保,2015,(10),15.