摘 要

本文圍繞火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)以及節(jié)能環(huán)保的議題進(jìn)行了探討，從當(dāng)前火電廠煙氣脫硫脫硝狀況入手，分析了脫硫脫硝一體化技術(shù)，并提出了節(jié)能環(huán)保的措施，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：火電廠；煙氣脫硫；煙氣脫硝；節(jié)能環(huán)保

1 引言

火電廠煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)直接關(guān)系著火電廠節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。加強(qiáng)脫硫脫硝技術(shù)研究，不斷優(yōu)化除塵、除硫措施，使煙塵和有害氣體的排放得到更好的管控是火電廠關(guān)注的重要內(nèi)容。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝現(xiàn)狀

目前，火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)主要有濕法和干法兩類。其中，濕法使用的脫硫劑主要由石灰石、鈉堿、氧化鎂，對(duì)煙氣的吸收效率較高，脫硫反應(yīng)速度快，因此應(yīng)用較為普遍。但濕法煙氣脫硫技術(shù)通常存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，維護(hù)費(fèi)用高以及二次污染問(wèn)題，因此對(duì)脫硫設(shè)備材質(zhì)要求較高，需要做好設(shè)備防腐工作。干法是將吸收劑投放入SO2發(fā)生器當(dāng)中，充分反應(yīng)后實(shí)現(xiàn)脫硫的目的。近年來(lái)，WSA-SNOX方法從濕式脫硫脫硝技術(shù)方法中脫穎而出。該方法煙氣首先經(jīng)過(guò)SCR反應(yīng)器,NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2隨后煙氣進(jìn)入改質(zhì)器中，SO2在此被固相催化劑氧化為SO3, SO3經(jīng)過(guò)煙氣再熱器GGH后進(jìn)入WSA冷凝器被水吸收轉(zhuǎn)化為硫酸。煙氣首先經(jīng)過(guò)SCR反應(yīng)器,NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2，隨后煙氣進(jìn)入改質(zhì)器中，SO2在此被固相催化劑氧化為SO3, SO3經(jīng)過(guò)煙氣再熱器GGH后進(jìn)入WSA冷凝器被水吸收轉(zhuǎn)化為硫酸。該技術(shù)比傳統(tǒng)的濕法工藝脫硫脫硝技術(shù)更優(yōu)，不僅脫硝效率高，而且工藝過(guò)程中不產(chǎn)生廢水，減少了廢水處理負(fù)擔(dān)。另外，在濕法工藝中，氯酸氧化法也是一種效果較好的方法。其原理是通過(guò)氯酸這一強(qiáng)氧化劑去除煙氣中的硫氧化物和氮氧化物。十法脫硫技術(shù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是脫硫效果較差，廢渣利用率較低。

近年來(lái)各種提高十法脫硫效率的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，比如電子束照射技術(shù)、脈沖電暈等離子體技術(shù)等等。電子束照射技術(shù)是在煙氣進(jìn)入反應(yīng)器之前先加入NH3，然后利用電子加速器來(lái)產(chǎn)生電子束，在煙氣被電子束照射之后，煙氣中的水蒸氣和O2能夠被瞬間激發(fā)產(chǎn)生大量的自由基，這些自由基有較強(qiáng)的氧化能力，因此可以和煙氣當(dāng)中的SO2發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸。反應(yīng)器中的NH3和硫酸生成硫酸按，實(shí)現(xiàn)脫硫的目的，不僅脫硫效率得到提高，同時(shí)副產(chǎn)物可以再次利用，被用于制造化肥、作為工業(yè)生產(chǎn)原料等。該技術(shù)對(duì)電子發(fā)射裝置要求較高，需要對(duì)電子輻射進(jìn)行屏蔽。脈沖電暈等離子體技術(shù)是電子束照射技術(shù)的升級(jí)版，主要利用脈沖高壓電源在反應(yīng)器匯總形成等離子體，繼而產(chǎn)生高能量電子，代替電子加速裝置。

3 火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)

隨著脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展，一體化工藝技術(shù)受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。一體化工藝技術(shù)的原理是利用煙水混合器在二次噴射作用下把煙氣吸入水中，煙氣和水進(jìn)行充分混合后，其中的可溶性氣體、飛灰以及顆粒物質(zhì)溶解在水中或被水吸濕而沉淀到底部，實(shí)現(xiàn)去除煙氣中SO2氮氧化物以及粉塵的目的。一體化工藝技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由煙水混合器、均勻溶解器、水泵、水池等組成。煙水混合器由噴水管和拉伐爾噴管構(gòu)成二級(jí)噴射結(jié)構(gòu)，使煙氣能夠被吸入水中。均勻溶解器主要作用是洗滌煙氣和煙塵，溶解器中為弱堿水，當(dāng)煙氣與溶解器混合時(shí)，煙氣溶解于弱堿水中，其中的灰塵顆粒被水浸濕加速促進(jìn)顆粒沉降，同時(shí)煙氣中的有害氣體和堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)鹽類物質(zhì)，從煙氣中分離進(jìn)入到水中，實(shí)現(xiàn)相態(tài)轉(zhuǎn)移。水泵為水循環(huán)提供動(dòng)力。水池由上水池、沉淀池以及下水池組成，用于分離沉淀物質(zhì)。

一體化脫硫脫硝工藝設(shè)備同樣面臨設(shè)備腐蝕的問(wèn)題，可采取如下防腐措施：一方面在配置溶液環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制溶液的堿性，避免溶液中含有酸性物質(zhì)。確保稀堿溶液連續(xù)均勻，在進(jìn)入到上水池循環(huán)液中時(shí)控制混合液的pH在8~9范圍內(nèi)，這樣才能保證堿溶液和煙氣中的SO2等酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。沉淀池中的溶液pH在7-8范圍內(nèi)，這樣的溶液環(huán)境對(duì)設(shè)備材質(zhì)腐蝕性較小。另一方面設(shè)備材質(zhì)盡量選擇具有高耐酸性和高耐堿性的材料，如陶瓷類材料、不銹鋼材料、特殊玻璃材料。另外，安裝相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)溶液的pH進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。在應(yīng)用中，為了提高一體化工藝技術(shù)的處理效率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，可將沉淀池設(shè)計(jì)成圓形漏洞狀，結(jié)合沉淀物收集裝置使高濃度的沉淀漿液能夠被高效收集進(jìn)漏斗中，通過(guò)泥漿泵抽出。泥漿被抽出后，上層澄清的廢水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)中再利用，下層的沉淀物可作為建筑行業(yè)生產(chǎn)原材料或者作為農(nóng)業(yè)肥料生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

4 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(guò)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(guò)這些催化劑來(lái)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。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)火電企業(yè)來(lái)說(shuō)，節(jié)能環(huán)保是新時(shí)期生產(chǎn)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。從火電廠生產(chǎn)工藝出發(fā)，優(yōu)化煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色生產(chǎn)，安全排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，火電企業(yè)及從業(yè)人員需深入研究，提高煙氣處理水平，早日實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。