火力发电厂脱硫脱硝技术应用的思考

火力发电厂脱硫脱硝技术应用的思考

冉尧陈曦

国家电投集团远达环保工程有限公司重庆401120

摘要：在当今高度重视环境保护与资源节约利用的背景下，火力发电厂脱硫脱硝技术的研究得到人们越来越多的关注，成为火力发电厂现代化建设与改革的重点工作之一。基于此，以火力发电厂为研究对象，在理论资料分析与实践工作经验总结的基础上，对几种常见的脱硫技术、脱硝技术、联合脱硫脱硝技术、其他一体化脱硫脱硝及其应用进行了分析，以期为火力发电厂脱硫脱硝工作的实践提供可借鉴性理论指导依据。

关键词：火电发电；脱硫脱硝

前言

火力发电是现阶段发电厂较为常见的一种电能生产方式。由于煤炭是火力发电厂进行电能生产的主要原材料，因此基于煤炭性质，在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫以及其他对空气产生污染的物质，从而对环境以及人们的身体健康带来严重的危害。因此，在当今提倡环境保护与资源节约利用，注重绿色生产的背景下，加大火力发电厂脱硫脱硝技术的研究与应用至关重要，是促进电力行业稳定与可持续竞争的发展的重要举措。基于此，本文就当前我国火力发电厂常用的几种脱硫脱硝技术及其应用进行了如下分析。

1脱硫技术及其在火力发电厂中的应用

目前，在我国火力发电厂中较为常用的脱硫技术主要有石灰石—石膏湿法脱硫技术与活性炭纤维脱硫技术两种，具体分析如下。

1.1石灰石—石膏湿法脱硫技术及其应用

石灰石—石膏湿法脱硫技术（Limestone-gypsumwettechnology）是现阶段我国火力发电厂应用较为广泛与成熟的一项脱硫工艺技术，该技术主要是通过向吸收塔中喷入一定的液态石灰/石灰石吸收剂，实现对火力发电厂烟气的洗涤，实现二氧化硫的消除，取得脱硫效果。在石灰石—石膏湿法脱硫技术实践应用过程中，需要构建相对完善的石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统。通常情况下，该系统主要由烟气系统、石膏脱水系统、

石灰石浆液配置系统、二氧化硫吸收系统、脱硫废水处理系统、水系统等共同构成，具有工艺技术成熟、脱硫效率高、适用性强、无二次污染等优势。其应用缺点在于：水资源消耗相对较大，系统安装工艺复杂、系统操作缺乏简单性。

1.2活性炭纤维烟气脱硫技术及其应用

活性炭纤维（ActivatedCarbonFiberProcess，简称“ACFP”）烟气脱硫技术，主要是指利用DSACF（新材料脱硫活性炭纤维催化剂）实现火力发电厂烟气中二氧化硫的脱除与硫资源的再利用。研究发现，活性炭纤维法烟气脱硫技术的应用，主要是从两个层面进行火力发电厂烟气的脱硫：其一，利用活性炭具有的吸附作用，实现烟气中二氧化硫的有效吸附；其二，基于活性炭的催化作用，实现DSACF与二氧化硫之间的有效反应，在氧化反应作用下生产三氧化硫，而三氧化硫在高温作用下与水蒸气发生反应，生产H2S04或硫酸盐。通常情况下，在火力发电厂中应用活性炭纤维烟气脱硫技术进行烟气脱硫，脱硫率可达到95%以上，相对于单一的活性炭而言，其处理能力相对较高，大约高出一个数量级左右（单位脱硫剂）。与此同时，活性炭纤维法烟气脱硫技术操作工艺相对简单，在实现脱硫的同时，提升硫资源的利用率。因此，该技术的应用范围相对较高，除了火力发电厂外，在有色金属冶炼、大中型工业锅炉烟气处理等领域具有较高的应用性。其应用缺点在于系统运行的成本费用相对较高。

2脱硝技术及其在火力发电厂中的应用

现阶段，在我国火力发电厂中较为常用的脱硝技术主要有干法脱硝技术与湿法脱硝技术两种，具体分析如下。

2.1干法脱硝技术及其应用

在火力发电厂中，干法脱硝技术侧重于对烟气进行脱硝，其工作原理在于：通过利用气态反应剂发生催化还原反应，使火力发电厂烟气中的氮氧化物转化为氮气和水，从而实现烟气脱硝目的。研究发现，在应用干法脱硝技术时，也可以利用氧化铜进行烟气

脱硝。随着科学技术的创新发展，干法脱硝技术得到改善，呈现出烟气脱硫脱硝一体化发展趋势。

2.2湿法脱硝技术及其应用

在火力发电厂中，湿法脱硝技术而是应用较为广泛的一种烟气脱硝工艺技术。该技术的主要工作原理在于：通过利用化学反应剂，将烟气中的一氧化氮转化为二氧化氮，并通过加入适当的水或者是其他具有一定吸收能力的物质，实现二氧化氮的有效处理，从而达到烟气脱硝目的。在应用湿法脱硝技术时，相关工作人员应对烟气脱硝过程中存在的局部反应进行严格控制，用以保证脱硝作用的最大化发挥。

3联合脱硫脱硝技术及其在火力发电厂中的应用

随着脱硫技术与脱硝技术的深入研究与不断创新，在火力发电厂中脱硫脱硝技术已经得到普及应用，并取得了较为明显的应用效果。而为进一步提升火力发电厂脱硫、脱硝效果，完善工艺技术，改善脱硫、脱硝技术应用存在的不足，实现脱硫脱硝技术的一体化应用已成火力发电厂烟气脱硫、脱硝工作的研究的重点内容，也是技术发展的必然趋势。就目前联合脱硫脱硝技术及其应用而言，常用的联合脱硫脱硝技术主要包括“同时脱硫脱硝技术”、“半干喷雾脱硫脱硝技术”、“循环流化床脱硫脱硝技术”等几项工艺技术[1]。而从联合脱硫脱硝技术构成结构出发，该技术科划分为以下三种：

第一，活性焦/活性炭工艺技术。该技术的工作原理在于通过利用活性焦、活性炭

所具有的强吸附性、催化性实现烟气二氧化硫、氮氧化物的吸附与分解，生成无毒物质或可利用资源。具体工艺流程如下：首先，活性焦/活性炭工艺技术可以将烟气吸附到吸附塔中，并促进吸附塔中二氧化硫与氧气之间的反应，使其在氧化反应下生成三氧化硫，通过加入适量的水或者是其他催化剂，发生反应生成硫酸或硫酸盐，并在活性焦的吸附作用下，实现烟气中二氧化硫的有效脱除。最后，利用氨气实现烟气中氮氧化物的有效处理，使其在化学反应下转化为水与氮气。通常情况下，为保证技术应用的稳定性与安全性，需根据活性炭、活性焦存在的本质特征，进行化学反应的有效控制，且依据生成物特征，实现技术科学管理，避免出现管道腐蚀问题。

第二，SONXTTM联合脱硫脱硝工艺技术。该工艺技术的工作原理在于通过催化还原反应与催化反应的有机结合，达到火力发电厂烟气的脱硫脱硝目的。其工艺流程大致如下：首先，在二氧化硫的催化反应下，实现二氧化硫向三氧化硫的有效转变，并在冷凝塔中生产硫酸；利用催化剂，促进氨气中氮氧化物发生还原反应，成长水和氮气。该技术应用的优势在于，脱硫率与脱硝率皆达到了百分之九十五以上，而不会产生二次污染物质。其缺点在于需要加强硫酸的科学管理，避免其对系统造成腐蚀损坏[2]。

第三，SNRBTTM脱硫脱硝工艺技术。该技术主要是利用高温布袋除尘器对火力发电厂烟气中的二氧化硫、氮氧化物进行处理，完成烟气脱硫脱硝任务。相对于SONXTTM联合脱硫脱硝工艺技术而言，SNRBTTM脱硫脱硝工艺技术对设备抗腐蚀性的要求相对较低，且系统占地面积相对较小。但是其脱硫与脱硝效果没有SONXTTM联合脱硫脱硝工艺技术好，通常情况下，SNRBTTM脱硫脱硝工艺技术的脱硫率在80%左右，脱硝率在90%左右。

此外，国际上较为常用的脱硫脱硝一体化技术主要为光催化氧化技术、电晕放电技术以及电子束照射技术三种，其中电子束照射法的应用较为广泛[3]。

结论

总而言之，针对我国环境污染问题、煤炭等可再生资源短缺问题，加大火力发电厂脱硫脱硝技术的研究与应用，实现火力发电厂燃煤机组的不断革新已经成为火力发电产进行现代化建设与实现可持续发展的重要举措。本文旨在通过分析当前火力发电厂常用的几种脱硫脱硝技术，为脱硫脱硝技术的实践提供指导。为发电厂脱硫脱硝技术的发展指明方向，从而实现火力发电厂的绿色发展。

参考文献

[1]张学森.基于氨的锅炉烟气脱硫脱硝工艺一体化设计与应用[J].齐鲁石油化工,2015,4303:177-181.

[2]张喜波.火电厂大气污染物排放现状及烟气脱硫脱硝技术应用[J].现代国企研究,2015,18:174-175.

[3]常涛.浅析火电厂脱硝技术的应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].工业设计,2016,03:187+189.