浅谈电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用 赵佳超

浅谈电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用赵佳超

摘要：在电力行业发展过程中，排放的燃烧气体含有大量二氧化硫和氮氧化合

物物，对大气环境容易造成严重污染。此外，燃煤排放的Hg具有很强的生理毒性，在自然环境中不能降解，可通过食物链进行传播，Hg的生物累积具有长期性给生态环境和人类健康带来了极大的危害。酸性降水、重金属富集及脆弱的生态

系统造成的环境问题成为制约我国经济和社会发展的重要因素。目前，国内外烟

气脱除技术大体分为脱硫、脱硝及多污染物一体化控制技术。

关键词：电厂脱硫脱硝；一体化工艺；应用

一、燃煤电厂烟气特点

煤炭发电是现有发电技术中的主要形式，生产技术在一定程度上已经相对成熟。然而，由于煤在燃烧过程中会产生热量，因此伴随着大量含有尘埃颗粒和氮

氧化合物的烟雾排入大气中，如CO，NO2等。氯离子和氟如果不经处理而直接

释放到大气中，会造成严重的空气污染。此外，不同类型煤的特性直接影响着燃

煤电厂产生的烟气中各种有毒有害物质的含量大小。对于具有不同设计参数的锅

炉设备，在最终煤燃烧期间产生的燃烧气体的总量和质量是不同的。关于中国燃

煤电厂的生产状况来看，烟气总排放量保持在较高水平，温度一般高于1200摄

氏度。大气排放的烟气会随着时间的积累，形成烟雾，酸雨等，对生态环境产生

严重影响。因此，有必要加强对燃煤电厂烟气净化的研究，并选择适当的技术来

优化脱硫和脱氮的技术工艺，努力实现在标准要求范围内较少排放。

二、燃煤电厂烟气脱硝脱硫处理技术

1、烟气脱硫技术

烟气脱硫技术是燃煤电厂烟气净化研究的重点，为满足当前基于新技术的发

展需求，新技术方法得到广泛应用。给出好的结果。常用的方法，如干法，半干

法和湿法，都是基于不同的技术原理，可以根据实际需要选择，争取尽可能好的

效果，但使用的资源也可以尽可能的少。第一种，干法脱硫。以粉末和颗粒状吸

收剂为对象，将其置于高温高压环境中，在控制燃烧气体的条件下进行催化反应，以促进燃烧气体中所含SO2的分解，燃烧，最后到固化，让污染物顺利的从烟气

中去除。第二种，半干法。碱性脱硫粉末用作反应试剂，烟气被润湿，然后通过，最后以固态沉淀，以获得良好的脱硫效果。第三种，湿法脱硫。将烟道气引入高

浓度碱性溶液中，以促进烟气中所含SO2的吸收，并具有良好的脱硫效果。典型地，当使用石灰石、石膏方法，将石灰选择作为吸收剂吸收的SO2含量的烟道气

中以获得脱硫效果，并在同一时间，可以得到的副产物石膏。由于石灰石资源丰富，价格低廉，脱硫处理后可获得石膏副产物，不仅对环境影响小，而且可以重

复利用，比其他脱硫技术经济快捷。三种类型的脱硫技术适用于不同的条件。其中，湿法脱硫是最广泛使用的，并且可以在大多数条件下使用，特别是对于高硫

煤资源。发电厂可以选择自己的条件，并尝试掌握快捷新的脱硫效果好的技术。

2、烟气脱硝技术

在燃煤电厂中应用烟气脱硝技术的原则是控制NOx的形成和释放，以减少烟

气中氮气中氮氧化合物的含量。并在可接受的排放条件下控制烟气质量，以避免

空气污染。通常，考虑到燃烧的完成阶段，可以在工厂的燃煤场地进行烟道气脱

硝技术的分析。目前，脱硝是相对成熟的技术，如氧化还原脱硝技术与吸附技术

组合，化学反应后处理的烟道气并减少包含在燃烧气体中的有害物质的含量。根

据对烟气脱硝技术特性的分析，有必要确定最终处理效果的特征以及所用反应产

物的浓度和状态。该过程在该过程中不断总结实验，结合烟气的特性，作为煤的

总烟气含量和燃烧特性的函数，合理选择化学成分。燃烧气体中含有的氮气在N2中，从而保证了煤燃烧气体的无害化处理，提高了反硝化的复杂效果。

三、电厂脱硫脱硝一体化工艺

1、湿法一体化工艺

1.1金属络合法。该方法往往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

解为氨气与氮气，起到脱硫脱硝的作用。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，故该技术所需

成本较低。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。但由于乙二胺四乙酸配位试剂的成本较高，应用时往往需要成本较低的氮川三乙酸配体试剂予以代替，与乙二胺四乙酸

配位试剂相比，氮川三乙酸配体试剂还有着平衡常数较高的特点。而在还原过程中，应用超声波与活性炭均能对其脱硝过程产生影响。并可以使亚硫酸钠吸收液

再生利用。然即便如此，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。

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。

四、脱硫脱硝技术的发展趋势

现代社会已经愈加重视大气污染，在未来的发展中推流脱硝技术必然会进一

步发展。而在应用相关的脱硫脱硝技术中，其技术理论与概念也已不断趋于成熟，未来的脱硫脱硝技术定然会有更为成熟的理论基础，并以此保障高质量的技术应

用过程，为技术实验打下坚实的准备工作。藉由完善、丰富的理论基础，各类技

术一旦试验成功往往就能立刻投入实际使用，并在应用过程中对技术进行不断完善、发展，这无疑是相关技术发展中的突破。现阶段脱硫脱硝技术的研究主要以

干法脱硫脱硝为主，故未来相关技术的发展方向应偏向于对湿法脱硫脱硝技术的

研究，以此实现干法、湿法的结合使用，提高对污染气体的净化效果。同时随着

可持续发展观念的不断普及，电厂的火力发电也将逐渐减少，这无疑也会为相关

的气体净化工作减轻负担。此外，根据我国现阶段对相关技术的研究情况来看，