鍋爐煙氣脫硫脫硝綜合治理技術(shù)分析摘要：中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，推動(dòng)了火電廠的大規(guī)模建設(shè)，同時(shí)也對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響。對(duì)火電廠產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫和脫硝處理在火電廠的建設(shè)和運(yùn)行中顯得特別重要。論文簡(jiǎn)要分析和爭(zhēng)論了火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)。1引言火電廠在生產(chǎn)過(guò)程中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫、氮氧化物和粉塵等污染物，對(duì)周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了很大的影響。傳統(tǒng)的燃煤電廠脫硫和脫硝技術(shù)主要是降低煙氣中二氧化硫、氮氧化物含量，雖然燃煤電廠煙氣處理在肯定程度上取得了很好的效果，但這種脫硫和脫硝技術(shù)的處理量大且工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，造成成本高，管理難度較大，不僅增加了燃煤電廠的運(yùn)行成本，也增加了員工的工作量。2脫硫和脫硝技術(shù)2.1SNRB工藝SNRB工藝廣泛用于火力發(fā)電廠的煙氣脫硫和脫硝。該工藝主要采納一體式噴霧袋過(guò)濾器，整合了脫硝、除塵、脫硫功能?；鹆Πl(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的全部煙氣都可以噴灑煙氣脫硫劑，如鈣和鈉粉塵在包裝前被除去，并通過(guò)袋外的過(guò)濾通道排出。另外，通過(guò)將氨注入過(guò)濾通道，可以實(shí)現(xiàn)NOx分別。將適量的氨氣噴入通道中，然后將合適的選擇性催化還原劑放入袋中，進(jìn)行脫硫和脫硝。此外，在適當(dāng)?shù)臓顩r下，利用煙氣凈化過(guò)程去除氮氧化物和其他有害物質(zhì)，脫硫和脫硝效率可以達(dá)到90%以上[1]。此外，由于在NOx煙氣凈化的過(guò)程中，火電廠生產(chǎn)排放的氮和氧有害物質(zhì)和城市汽車尾氣、工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的氮和氧有害物質(zhì)可以集中在一個(gè)裝置中進(jìn)行分別，可以大大降低火力發(fā)電廠的脫硫和脫硝成本。同時(shí)，由于該技術(shù)使用選擇性催化劑，在脫硫和脫硝過(guò)程中，硫化銨的催化劑造成堵塞、磨損和中毒的狀況大大削減。2.2活性焦炭活性焦炭技術(shù)主要是指在脫硫脫硝設(shè)備中，硫和硝酸的分別是通過(guò)活性焦炭的吸附進(jìn)行的，使硫和硝酸等有害物質(zhì)在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為可吸附的硫酸和硝酸。然而，由于活化焦炭脫硫脫硝設(shè)備成本和操作要求高，具有再生條件溫度要求高和反應(yīng)速度慢等缺點(diǎn)，難以大規(guī)模應(yīng)用。另外，從煙道氣中除去的SO2還需經(jīng)過(guò)加工后送到其次脫硫和脫硝裝置進(jìn)行處理。在活性炭的作用下，催化劑在其次層裝置中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生N2。同時(shí)，含有硫酸和硝酸的活性焦炭材料在350℃下再生，高溫釋放出更高濃度的SO2。因此，與SNRB煙氣凈化工藝相比，活性焦炭技術(shù)的脫硫和脫硝效率可達(dá)95%，是煙氣脫硫脫硝工藝中較為先進(jìn)的技術(shù)。對(duì)于鋼鐵公司而言，活性焦炭可以直接應(yīng)用于處理尾部燒結(jié)的煙氣。焦炭的獨(dú)立生產(chǎn)和銷售消退了固相吸附劑的選購(gòu)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存問(wèn)題，大大降低了運(yùn)營(yíng)和投資成本。固相吸附劑向活性炭的轉(zhuǎn)化無(wú)疑有利于該方法在燒結(jié)煙氣處理中的應(yīng)用。3脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用降低火電廠煙氣中的二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)含量，可以大大改善周邊環(huán)境，提高火電廠的生產(chǎn)效率，降低工業(yè)生產(chǎn)成本。3.1濕法脫硫脫硝工藝3.1.1NaOH該技術(shù)首先將煙道氣送至SCR單元，并與SCR單元中的催化劑反應(yīng)以將N0轉(zhuǎn)化為N2。然后將煙道氣送至轉(zhuǎn)爐，在煙道氣中產(chǎn)生SO2。這些組分在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為SO2，并轉(zhuǎn)移到冷凝器中進(jìn)行過(guò)濾和冷凝。冷凝水與硫酸混合形成濃硫酸，可以進(jìn)行出售。在生產(chǎn)過(guò)程中，除了消耗肯定量的氨氣外，該技術(shù)不消耗任何物質(zhì)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)造成二次污染，脫硫和脫硝效率可達(dá)95%以上。該方法操作簡(jiǎn)潔，易于維護(hù)和管理，操作平安穩(wěn)定。但是，由于操作技術(shù)成本高，過(guò)濾后產(chǎn)生的濃硫酸難以銷售和儲(chǔ)存，因此該方法的應(yīng)用不是很廣泛。3.1.2氯酸氧化該方法主要適用于完全氧化的二氧化硫和氮氧化物。通過(guò)噴灑氯酸、強(qiáng)氧化劑進(jìn)行脫硫脫硝。首先，將大量的氯酸氧化溶劑注入煙氣脫硫脫硝裝置中，氯酸可以將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物組分完全轉(zhuǎn)化，從而凈化煙氣中的硫和硝酸鹽物質(zhì)。此外，該方法的最大優(yōu)點(diǎn)是硫酸和硝酸鹽的組分可以在同一設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行。此外，硫和硝酸鹽的去除率更高，由于該過(guò)程分兩個(gè)步驟進(jìn)行，即堿性汲取裝置和氧化汲取裝置。同時(shí)，該技術(shù)適用于去除氧化劑組合物，其可以除去煙道氣中的有害的金屬元素和痕量元素。此外，在氯酸氧化技術(shù)的處理過(guò)程中，所用的氧化還原技術(shù)不含任何其他化學(xué)成分，可避開(kāi)催化劑中毒狀況的發(fā)生。同時(shí)，氧化劑也可以將活性成分保留在物質(zhì)中。此外，由于氯化氧化技術(shù)的廣泛適應(yīng)性不會(huì)過(guò)多地制造煙霧。因此，通常使用氯酸氧化技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫和脫硝。3.1.3綜合汲取法濕法綜合汲取法主要是在原有的濕法脫硫脫硝工藝的基礎(chǔ)上，在設(shè)備中加入一些金屬化合物，加入化合物后可以快速對(duì)煙氣進(jìn)行處理，不形成新化合物。除了氧化汲取作用外，該方法還具有很高的脫硫效率和脫硝效率通常高達(dá)98%和80%。然而，考慮到上述氧化劑的高成本和平安性，在研發(fā)出廉價(jià)的氧化劑之前難以廣泛地推廣該方法。運(yùn)用該技術(shù)可以汲取氮氧化物，快速實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫和脫硝的目的。然而，金屬化合物難以回收，因此濕法合成汲取技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。3.2輻射技術(shù)高能輻射法就是通過(guò)對(duì)煙氣中有害物質(zhì)進(jìn)行輻射進(jìn)行脫硫脫硝。高能輻射方法一般分為電子輻照法和脈沖電暈等離子體法。電子輻照法是指高能電子產(chǎn)生等離子體的工藝，是去除工業(yè)煙氣中NOX的有效方法之一，等離子將這些有害物質(zhì)氧化成氣態(tài)化合物，如煙霧。超氧化后，有害物質(zhì)與外部水蒸氣反應(yīng)形成霧化硝酸。同時(shí)，在硫酸與硝酸銨、硫酸銨和硝酸銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，產(chǎn)生了噴霧氨及其他物質(zhì)。經(jīng)過(guò)煙氣凈化后，高能輻射的應(yīng)用更加便利，成本更低，已廣泛應(yīng)用于燃煤電廠。該脫硫脫硝工藝的脫硫率可達(dá)90%以上，脫硝率可達(dá)20%。同時(shí)，該技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生廢水和二次污染，這是現(xiàn)階段使用最廣泛的脫硫和脫硝技術(shù)。脈沖電暈等離子體技術(shù)主要采納脈沖大電流對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝。然而，由于高能量消耗和與電子照耀方法的反應(yīng)機(jī)理相同，通常不使用該方法。3.3干法煙氣技術(shù)將固體流態(tài)化技術(shù)引入煙氣循環(huán)流化床技術(shù)，是近年來(lái)煙氣脫硫脫硝領(lǐng)域的討論熱點(diǎn)?；驹硎鞘褂檬焓易鳛榧橙?，對(duì)于煙氣中含有的二氧化硫，噴入爐膛的CaCO3高溫煅燒分解成CaO，與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣；采納電子束照耀或活性炭吸附使SO2轉(zhuǎn)化生成硫酸銨或硫酸。氣體、液體與固體催化劑三相，同時(shí)水被汲取并蒸發(fā)，最終將脫硫產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在細(xì)粉分別器收集灰塵后，大多數(shù)固體顆粒返回到流化床循環(huán)。高活性抗氧化劑（液體反硝化添加劑水或濕固體反硝化添加劑作為汲取劑，混合并噴入Ca（OH）2床），Ca無(wú)NOX和氮汲取（OH）2三相達(dá)到反硝化反應(yīng)的目的，實(shí)現(xiàn)二氧化硫和氮氧化物的全面清除。與傳統(tǒng)的石灰石—石膏脫硫裝置相，干法煙氣技術(shù)具有系統(tǒng)操作簡(jiǎn)潔，工程投資少，運(yùn)行成本低，占地面積小的特點(diǎn)。它具有吸附劑回收率高，氣固接觸時(shí)間長(zhǎng)，掌握敏捷，無(wú)廢水產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。然而，干