火电厂脱硝技术综述

火电厂脱硝技术综述
发布时间：2021-09-29T05:10:07.701Z 来源：《当代电力文化》2021年第15期作者： 1.甘毓霖 2.周军 3.周腾文
[导读] 电力工业是国民经济发展提供能源的基础性行业，同时也是社会发展和人民生活的公用性事业
1.甘毓霖
2.周军
3.周腾文
1.3.华能井冈山电厂
2.华能荆门热电有限责任公司
摘要：电力工业是国民经济发展提供能源的基础性行业，同时也是社会发展和人民生活的公用性事业。

由于我国的能源结构是以煤炭为主，火力发电一直在我国的电力结构中占据主导地位。

而火力发电技术需要煤炭资源，在燃烧过程中不仅产生大量的烟尘，还会释放二氧化硫、氮氧化物等污染物。

为减少对大气的污染，火力发电企业都使用了脱硫脱硝技术，控制排放的同时也提高了能源效率，取得了社会效益和经济效益双丰收。

脱硫脱硝工艺设计是双丰收最核心的保证。

本文主要分析火电厂脱硝技术综述。

关键词：火电厂；大气环境；污染问题；烟气脱硫脱硝技术；节能环保
引言
近年来，我国烟气脱硫脱硝技术的应用范围不断扩大，该技术能够对烟气污染问题进行较好地处理，达到节能降耗的目的，其中脱硫技术涉及到多种脱硫剂类型，包括：氨基脱硫技术、钙基脱硫技术、镁基脱硫技术等，且结合脱硫脱硝操作的产物可将这些类型分成干法烟气处理技术、半干法烟气处理技术、湿法烟气处理技术。

当前我国的烟气脱硫脱硝技术水平不够成熟和完善，依然存在一定的资源浪费问题，故而相关研究人士依然需要注重该技术的研究，通过进一步优化运用和合理设置烟气脱硫脱硝技术，来显著提高烟气污染物处理效果，并进一步提升火电厂生产的环保性。

1、常用脱硫脱硝技术介绍
按工艺流程划分，脱硫脱硝技术可分为燃烧前脱硫脱硝、燃烧中脱硫脱硝以及烟气同时脱硫脱硝；按脱硫剂划分，可分为钙基脱硫工艺、钠基脱硫工艺、氨基脱硫工艺、镁基脱硫工艺等；按脱硫脱硝产物划分，可分为干法、半干法和湿法。

电力行业现行的主要技术包括：氯酸氧化技术、烟气净化技术、活性焦炭技术、低氮燃烧技术、石灰石-石膏技术、海水脱硫技术、高能辐射技术。

燃烧前对化石燃料的脱硫脱硝主要有三种方法：物理法、化学法和生物法。

其中，操作最简单的是物理法，它是利用硝化物、硫化物以及化石燃料的密度差异，将矿石压碎后进行风选，由于成本低等优点，成为最常用的脱硫方法之一。

但单纯根据密度的差异进行分离，精准度并不高，脱硫和脱硝效率仅能达到40%和80%，与电力发电行业发达的国家相比，还有很大差距，需要进一步的优化和完善。

在燃烧时进行脱硫主要包括炉内法和型煤固硫，主要机理是通过CaCO3等碱性物质与SO2产生反应，达到消耗SO2的目的，该方法所需成本小，适合各种规模的企业使用，但该方法的效率比较低，同时固硫剂的使用也会缩短机器的使用寿命。

其中，电子束辐照技术可以净化烟气，可将装置放置在含有SO2和NOx气态污染物中，经过反应完成脱硫脱氮，形成HNO3和H2SO4，两种酸可与烟道中的NH4反应，最终生成无色晶体和白色颗粒。

2、火电厂烟气脱硫脱硝技术的具体应用
2.1活性焦炭技术
在我国火电厂烟气脱硫脱硝作业中，当前活性焦炭技术是一项应用较为广泛的先进技术，其通过活性焦炭的吸附能力，从烟气中吸附出二氧化硫气体，较好地脱离硝气体与硫气体，从而实现对气体的净化与环境的保护。

同时，该技术应用到烟气脱硫脱硝作业中时，会使用合理的催化剂，让其与硝和硫等有害物质产生反应，而转化成硝酸与硫酸，这两类物质会附着到活性焦炭上，最后借助相关分离设备进行分离。

2.2石灰石-石膏脱硫技术
当前火电厂生产运行过程中，最常使用的烟气脱硫脱硝技术为石灰石-石膏脱硫技术，该技术的优势在于：很强的操作稳定性、操作简便、操作工艺成熟、处理成本较低、清洁环保、处理效率高等；这一技术能够较好的控制烟气中的二氧化硫，在很大程度上减少烟气对大气的污染。

相较于其他脱硫脱硝技术，石灰石-石膏脱硫技术的应用要点主要是：在具体应用过程中，火电厂需要构建石膏脱水系统、石灰石浆液备制系统、烟气系统、自动控制系统，让石灰石浆液能够与烟气发生反应，从而对烟气中的二氧化硫进行较好地吸收；然后让空气进入到浆液之中，与其中的亚硫酸钙发生氧化，形成石膏，最终获得较为理想的火电厂烟气脱硫效果。

然而该技术也存在一些不足，即在净化烟气过程中会产生废渣、废气或是其他污染物，从而对环境造成二次污染，故而火电厂需要充分考虑自身的生产运行情况，恰当运用石灰石-石膏脱硫技术。

2.3高能辐射技术
随着科学技术的迅速发展，人们研发出了一种新型的烟气脱硫脱硝技术，也就是高能辐射技术，这一技术的应用原理为：借助辐射来促使有害物质发生化学反应，而变成无毒无害的物质，达到脱硫脱硝的目的。

在火电厂烟气脱硫脱硝作业中，高能辐射技术主要涉及到脉冲电晕等离子法、脉冲电子照射法，前者借助高能电力的裂解处理方法来实现对烟气中水分子和氧气的分离，再借助氧化锌离子来脱离出氮气与二氧化硫，而脉冲电子源等离子方法则是借助氧化方法与热化方法来达到脱硫脱硝；后者通过运用电子加速器来汽化处理烟气中的二氧化氮与二氧化硫，再让其与外界氧气发生化学反而，而生成硫硝酸铵，当该物质与氨发生反应后，会生成微粒，随后进入到吸尘装置后，再把净化后的烟气直接排放到大气环境之中。

2.4循环流化床干法脱硫技术
现阶段，循环流化床干法脱硫技术是所有烟气脱硫脱硝技术中综合效益最高的技术手段，这也促使此技术在我国火电厂中得到广泛的普及应用。

在烟气脱硫脱硝处理过程中，烟气会先进入到吸收塔底部，并在此区域与提前加入的吸收剂、吸附剂以及循环脱硫灰进行充分混合，进而初步进行脱硫反应过程，以此来去除烟气中的盐酸、HF、重金属、有机污染物等物质；其后，经过初步处理的烟气将会进入到循环流化床中，并在气流的作用下发生气固两相湍动和混合，形成絮状物下落，但由于混合过程过于剧烈，絮状物将会再次被粉碎，然后重新循环混合、粉碎，最终形成循环颗粒流，其中一部分颗粒流会伴随着气流的上升被带出吸收塔，而另一部分则会急需进行循环混合，促使吸收塔中的颗粒浓度持续提升，最终颗粒伴随气流脱出吸收塔。

颗粒在脱出后将会进入到脱硫除尘器中，烟气则会顺着烟囱排出，颗粒在被脱硫除尘器捕捉后将会重新回到循环系统中进行循环处理，直至颗粒成为脱硫灰后进入到脱硫灰仓进行外排处理。

3、火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展趋势
现如今，社会经济的发展一方面促使人们日常生活水平的快速提升，另一方面也使得社会对于电力供应的需求日益增长。

为能够有效满足当前社会的实际需求，我国火电厂的建设规模持续扩大，导致火电厂在日常生产过程中所产生的烟气排放量快速增加，进而加剧了我国大气污染问题。

针对此种情况，火电厂需要结合自身的实际情况不断推动烟气脱硫脱硝技术的研发和应用，促使各类新技术的研发和应用来提高烟气脱硫脱硝成效、降低脱硫脱硝处理成本，提高火电厂综合经济价值。

也就是说，火电厂推动烟气脱硫脱硝技术的发展不仅可以落实国家可持续发展战略的相关要求，也可以推动火电厂在当前社会的长久健康发展。

因此，火电厂需要引进专业技术人才，对现有专业工作人员进行综合培训提升，为火电厂烟气脱硫脱硝技术的研发提供重要人才保障。

结束语
综上所述，在电力行业迅猛发展的今天，在经济双循环战略提出的前提下，如何有效处理社会发展面对的环境问题是国有企业担当的体现。

要整合实践发展案例，提出具体有效的解决方案并落实、实施，加大对脱硫脱硝技术的应用范围和研发力度，技术护航电力企业高质量发展。

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