燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺探讨
2015-01-27蔡程
蔡程
（克拉玛依市白碱滩区环保局 新疆克拉玛依 834009）
燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺探讨
蔡程
（克拉玛依市白碱滩区环保局 新疆克拉玛依 834009）
燃煤锅炉是火电厂生产经营中重要设备，通过煤炭的燃烧来获得能量，但是在生产过程中会生成大量SO2与NOx，是形成酸雨的主要污染物，对环境造成的影响巨大。为降低SO2与NOx的排放量，必须要在原有基础上更进一步的对脱硫脱硝技术进行研究。
燃煤锅炉；脱硫；脱硝
1 燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术概述
燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术即利用特定的反应剂，通过处理过程来将烟气中含有的SO2与NOx同时脱除。同时脱硫与脱硝技术的应用，对改善烟气排放质量具有重要意义，能够降低对环境的影响，并且整个处理过程所需设备简单、基建投资少、占地面积小以及运营管理效率高等优点，逐渐成为了燃煤锅炉生产处理技术的重要研究方向。在持续发展背景下，现在大部分电厂生产过程中都就这方面进行了更为深入的研究，结合实际生产情况来引进同时脱硫与脱硝技术，如高能电子活化氧化技术、气/固催化等同时脱硫脱硝技术，并配置了湿法脱硫装置，应结合现有技术就脱硫脱硝一体化技术进行研究，不断提高燃煤锅炉烟气处理效果。
2 燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺分析
2.1 等离子法
选择利用等离子法来对燃煤锅炉同时进行脱硫脱硝技术，常见的有电子束法以及脉冲电晕法等，其中电子束法即通过电子加速器来产生高等等离子来对锅炉烟气中存有的SO2与NOx进行氧化处理，在被氧化处理后，会与水蒸气形成硝酸与硫酸，然后产生的液体会与提前引入设备中的氨发生化学反应，最终生成硝酸铵与硫酸铵，对燃煤锅炉烟气进行净化。另外，对于脉冲电晕处理方式来说，其主要是将加速器电子束转变为高压脉冲电源放电，然后发生氧化以及与氨化学反应，最终完成烟气的清洁处理。选择应用等离子法进行处理，在与水蒸气发生反应后生成大量的OH、O、OH2等活性基团，通过化学反应H2SO4+2NH3→（NH4）2SO4、HNO3+NH3→NH4NO3，将SO2与NOx氧化成为SO3与NO2，并生成副产物（NH4）2SO4、NH4NO3。应用此种技术同时进行脱硫脱硝，可以更好的适应煤种与烟气量的变化，综合处理效果在80%以上。并且整个处理过程不需要设置废水处理装置，反应生成的副产物可以用来作为肥料。
2.2 干法催化
2.2.1 炭基催化
此种处理方式所用炭基可以选择为活性焦、活性炭以及活性纤维等，利用其比较大的比表面积与孔隙结构，来达到提高吸附效率的目的，并且因为炭基本身表面具有丰富的官能团，可以提高催化反应效果。选择炭基催化方式来实现同时脱硫脱硝，主要就是用炭基材料来吸附烟气中含有的SO2，并进行催化氧化反应，在将其转化为硫酸后存留在炭基材料表面以及孔隙结构中。并以炭基材料为选择性催化还原脱硝催化剂，与烟气中NOx以及通入的NH3氧化生成N2。炭基催化对同时脱硫脱硝具有比较高的处理效果，并且所需投资少，反应后产生的副产物也可以重新利用。
2.2.2 金属氧化物催化
利用金属氧化物作为同时脱硫脱硝反应的催化剂，常用的有V2O5/TiO2、CuO/Al2O3等，其中选择应用CuO作为催化剂进行处理，在300～450℃的反应条件下可以完成烟气中所含SO2的吸附与催化氧化，并将其转化为硫酸盐[1]。另外，CuO与催化氧化产物CuSO4可以对烟气中含有的NOx进行催化，使其与通入烟气中的NH4发生反应生成N2，达到同时脱硝脱硫的目的。
2.3 湿法吸收
2.3.1 氯酸氧化
利用氯酸来就烟气中含有的SO2与NOx进行氧化与吸收，将其转变为相应的酸，然后选择用Na2S与NaOH吸收氧化反应塔中第一阶段生成的酸性气体。此种处理方式对于烟气同时脱硫脱硝可以达到95%以上的效果，并且还可以在一定程度上去除存在的有毒金属。另外，在选择用此种方式进行脱硫脱硝处理时，应做好实际生产需求的详细调查，因为反应过程中会产生大量的酸性气体以及酸液，对金属设备造成的腐蚀严重，并且选择用吸收液吸收废气将成本比较高，不但要提前做好液气比的控制，同时还要做好造价管理工作。
2.3.2 络合物吸收
向中性或者碱性溶液中添加适量Fe3+形成络合物，在对烟气中含有的NOx吸收后形成亚硝酰亚铁，并通过进一步溶解O2、SO2形成其他形式络合物。例如利用6%氧化镁增强石灰与Fe（Ⅱ）EDTA为吸收液来对进行烟气脱硫脱硝处理，可以达到良好的处理效果。
2.4 SNOx法
利用SCR与SO2催化反应实现同时脱硫脱硝效果，反应时SO2催化氧化为SO3，并在冷凝塔中转换为硫酸，而NOx与通入烟气中的NH3反应生成H2O与N2。烟气经处理后进入SCR反应器，NOx与通入的NH3进行反应生成H2O与N，这时排出的烟气中含有SO2、少量NH3以及细颗粒物，进入到415℃反应环境中加入催化剂，SO2被氧化成为SO3，同时烟气中存有的少量NH3以及细颗粒物也会发生氧化反应，达到消除NOx的目的[2]。另外，反应后的烟气通过SO2转化器进入热交换器中被冷却，并由冷凝塔继续冷却到98℃，其中含有的SO3与水合成H2SO4，最终经过冷凝后一浓硫酸的形式被收集，完成SO2的消除。
3 结语
对于燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术的研究与应用，需要结合实际生产状况来选择，从多个处理技术中选择最为合适的一种，并在生产过程中持续优化完善，争取不断提高脱硫脱硝的处理效果。
[1]杜黎明,刘金荣.燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺性分析[J].中国电力,2007,02:71-74.
[2]王旭伟,鄢晓忠,陈彦菲,谭旦辉.国内外电厂燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展[J].电站系统工程,2007,04:5-7+39.
蔡程（1985—），男，汉族，安徽人，本科学历，工程师，研究方向：环境。
