国内外烟气脱硫脱硝协同控制技术

 

1.高能电子活化氧化技术

 

高能电子活化氧化技术在实际应用中有两种工艺可供选择，即电子束法、脉冲电晕法。一般来说，电子束法需要应用于电子加速器。加速器在运行中形成高能等离子体。后者强烈氧化烟气中的气体污染物。二氧化硫、氮氧化物等物质受到高能电子的强烈氧化，与水蒸气发生物理反应，产生雾硝酸、硫酸等酸性物质。酸性物质与氨发生化学反应，形成(NH4)2SO4、(NH4)2NO3两种铵盐。脱硫脱硝烟气经进一步除尘、洗涤达标后排放。电子束照射工艺可同时去除同一区域（烟道某一段）的二氧化硫和氮氧化物。系统简单，操作人员的操作技术和设备材料相对较低。在运行过程中，可根据烟气的特点随时调整。副产品经加工后可作为作物肥料使用，整个生产过程不会产生其他危险废物，同时可保证脱硫脱硝效率。一般来说，去除效率可达85%以上。但加速器电子束工艺耗电量大，运行成本高，部分核心设备的高压直流电源和电子加速器稳定性有待提高。

 

脉冲电晕法可以用高压脉冲电源代替传统的加速器电子束，在投资成本和节能方面具有优势。脉冲电晕法在脱硫脱硝中利用高压电源作为等离子体形成高能电子。与电子束照射技术相比，具有投资优势，不会造成二次污染。如果脉冲电晕法应用于超窄脉冲作用时间范围，电子速度不会因为离子自由基惯性大而加速，因此该工艺节能效果明显。但高能电子活化氧化技术受燃烧条件、煤质变化、烟尘浓度等条件的限制，配套技术不太成熟，需要进一步完善。去除效率稳定性需要进一步论证，该技术仍处于火电厂试验试用阶段。

 

2.干烟气脱硫脱硝技术

 

干烟气脱硫脱硝是针对循环流化床锅炉和固体硫化技术的应用，将石灰石粉喷入炉内高温区域。碳酸钙在高温下分解成氧化钙，与烟气中的二氧化硫发生反应，生产硫酸钙，然后通过电子束照射或活性炭吸附转化烟气中的二氧化硫和三氧化硫（NH

 

4）2SO4、（NH4）2NO3。气态、液态、固态同时吸收蒸发，最后通过除尘系统分离脱硫副产品。其基本原理是使用熟石灰作为吸收剂。对于烟气中含有的二氧化硫，喷入炉内的CaCO3高温煅烧分解成CaO，与烟气中的SO2发生反应，产生硫酸钙；SO2通过电子束照射或活性炭吸附转化为硫酸铵或硫酸。最后，脱硫产品干燥。细粉分离器收集灰尘后，大部分固体颗粒返回流化床循环。与传统的石灰石膏脱硫技术相比，该技术系统操作简单，工程投资少，占地面积小，能同时去除烟气中的SO2和NOX。缺点是副产品不能再循环利用，脱硫脱硝效率调整范围窄，技术仅限于循环流化床锅炉的使用。由于炉型的限制，技术的推广和应用带来了一定的困难。

 

3.络合吸收技术

 

复合吸收技术克服了二氧化氮和二氧化硫不易溶于水的问题，限制了传统的水脱硫脱硝技术。将Fe2+添加到碱性溶液中，然后获得Fe（NTA）等待氨基羟酸亚铁鳌合物，再将氨基羟酸亚铁鳌合物与NO融合，即可获得亚硝酸亚铁螯合物，再将O2、SO2与NO融合得到N-S化合物，最终通过反应液有效去除烟气中的硫和硝酸盐污染物。虽然复合吸收技术效果良好，但受环境和技术条件的限制，烟气量和反应条件要求，工艺流程繁琐，操作技术要求高，未得到主流推广，一般作为水脱硫脱硝技术的附属技术。

 

4.氨法烟气脱硫脱硝技术

 

烟气通过引风机进入预洗塔，与烟气洗涤水逆流接触，清洗烟气中的灰尘，清洗后的净烟气通过均流板进入浓缩段，利用烟气热量蒸发多余水分，浓缩脱硫液，烟气温度降至50℃～60℃，然后进入脱硫塔吸收段。在吸收段，烟气中的SO2、SO3与氨充分接触，产生铵盐。反应中产生的铵盐和杂质经洗涤除雾器除雾后成为净烟气，最后通过脱硫塔顶部的烟囱排放。液相吸收剂氨通过氨泵送到脱硫塔，吸收烟气中的二氧化硫产生亚硫酸铵。脱硫塔底部（塔外部分氧化）氧化段的空气氧化成硫酸铵溶液。部分硫酸铵溶液进入洗涤浓缩段，一方面冷却烟气，蒸发多余水分，形成含固量5%-%10的硫酸铵浆液。目前，氨法脱硫技术已在火电厂推广应用，烟塔一体化技术已成熟，可有效减少工程投资，减少脱硫系统占地面积。氨脱硫效率高，能满足超低排放要求，可与SCR等脱硝工艺共用氨供应系统，副产品硫酸铵利用价值相对较高，经济效益明显，需要完善氨量控制技术，否则氮氧化物会破坏大气。

 

5.结束语

 

综上所述，在环保排放标准日益提高的背景下，为有效避免火力发电过程中产生的废气中的有害物质排入外界，造成生态环境污染，各发电企业有责任、有义务大力推广新技术、新工艺，实现绿色环保发电厂的目标。对于试用过程中不成熟的工艺，应积极优化和改进。脱硫脱硝协同控制技术需要进一步研究讨论，最终在火电环保治理中找到经济高效的道路。所有空气污染物经有效处理后达标排放，符合国家节能减排政策。同时，企业可以申请环保电价补贴，提高经济效益。进一步推进环保工作的深入开展，大力推进烟气污染物去除领域的新技术、新工艺，实现火电厂的技术创新和改革，是每个火电人的当务之急。