电厂烟气脱硫脱硝控制系统的研究与应用

吴宝阳

辽宁昌鑫环保科技有限公司

1、电厂烟气脱硫脱硝技术

1.1 湿法烟气脱硫脱硝技术

1.1.1 氧化-吸收法

1)NaClO2或NaClO单独同时脱硫脱硝

很多学者都做过相关研究，结果表明它们在湿法同时脱硫脱硝的反应装置可以一体化操作，工艺和设备也不复杂，并且脱硫和率脱硝率都较高，但此法产物复杂，处理过程中易产生有毒气体，易腐蚀设备。

2)NaClO2/NaClO氧化同时脱硫脱硝

基于自制的NaClO2/NaClO复合吸收液，在小型吸收装置内氧化同时脱硫脱硝技术研究。从其实验结果得出，最佳实验条件下，该装置的脱硫脱硝率均超90%，应用前景较好。

1.1.2 氧化铜吸附法

氧化铜吸附法主要是采用CuO和SiO2或者Al2O3的结晶体对有害气体进行脱硫脱硝，其对SO2的吸收程度可以达到90%，对NOX的吸收程度可以达到80%，这种技术在比较高的温度下反应，因此反应成本比较高。

1.2 干法烟气脱硫脱硝技术

1.2.1 活性焦吸附法活性

焦炭同时脱硫脱硝时，烟气经除尘器后喷水冷却，烟气中的水和SO2经催化氧化生成硫酸，再吸附到活性炭上，然后通过热再生。同时烟气中的NO2被活性炭还原成N2。在喷氨的条件下，NO与NH3催化成N2和H2O再排入大气。该法脱硫(95%)脱硝(50%-80%)的脱除率高，可同时除去烟尘等污染物，烟气处理流程简单，脱除剂来源广泛，价格低廉，可循环使用，不会对环境造成污染等特点。

1.2.2 脉冲电晕等离子体法

脉冲电晕法是将高压脉冲电源连接在电极上，电晕对接地一级发出脉冲电晕放电，烟气中的分子获得巨大能量，产生O和OH等离子。巨大能量可以使SO2和NO瞬间转化成SO3和NO2，再与水分子反应生成固态的(NH3)2SO4和NH4NO3。具有烟气脱硫脱硝和除尘同时进行的优点还可利用现有的静电除尘设备改造，投资较小。但其主要困难的问题在于电源，不足之处是能耗高，脉冲频率低(一般在几百赫兹)，储能密度低、寿命短、性价比低。因此脉冲电源的性能，制造高效率、长寿命、低能耗、高的能量转化效率的电源是电晕法脱硫脱销工业的研究方向。

2、电厂烟气脱硫脱硝控制创新——一体化控制技术

2.1 干法电厂烟气脱硫脱硝一体化控制技术

2.1.1 等离子法控制

首先是电子束照射法控制，通过电子加速器产生等离子体，对电厂烟气中的二氧化硫和氮氧化物等污染性气体进行氧化，之后与水蒸气发生反应，生成硝酸和硫酸，最后与氨气发生反应，得到无污染的硝酸铵和硫化铵。这种方法脱除率较高，反应产生的副产物可以作为肥料继续利用，但需要的设备功率大，成本较高，仍需进一步创新研究。

第二是脉冲电晕等离子控制，这种控制方法以电子束照射为基础，但其通过脉冲电源放电来获得活化的电子，从而获取平衡等离子，产生大量活性自由基，之后进行电厂烟气中有害气体的氧化，这种方法脱除效率进一步提升，同时有着除尘效果。

2.1.2 NOXSO工艺控制

这种方法有着可循环利用的特点，其采用的吸附剂能够同时吸附二氧化硫和氮氧化物，可以实现同时脱除效果，不会涉及到废液排放问题和淤泥问题，脱除效率较高，但需要注意的是，其需要的设备较为庞大，且需要大量吸附剂，如何降低成本、简化工艺是NOXSO工艺控制进一步创新研究的方向。

2.2 半干法电厂烟气脱硫脱硝一体化控制技术

电厂烟气脱硫脱硝创新控制技术的吸收剂为浆液或水溶液，生成的脱硫产物和脱硝产物为干态，在湿态下进行脱硫和脱硝，而产物的处理和再生则在干态下进行，其脱硫效率一般能够达到85%以上，脱硝率一般能够达到70%以上，且有着粉尘捕集效应。

2.3 湿法电厂烟气脱硫脱硝一体化控制技术

2.3.1 氧化吸收法

在电厂烟气中，95%以上为的氮氧化物气体为一氧化氮，而一氧化氮难溶于水，不易被吸收，但二氧化氮可以被水或碱液吸收，此控制技术则现将一氧化氮氧化为二氧化氮，之后利用碱液来吸收脱除氮氧化物和二氧化硫。

2.3.2 络合吸收法

将液态络合物添加到脱硝溶剂中，络合物与一氧化氮发生络合反应，增加一氧化氮溶解度，反应过程中产生的氮气还能够促进反应继续进行，这种方式还处于创新研发阶段，在工业中的应用还需要进一步完善。

综上所述，传统的电厂脱硝脱硫分别控制有着一定的局限性，本文提出了干法脱硫脱硝控制、半干法脱硫脱硝控制以及湿法脱硫脱硝控制等创新性的一体化电厂烟气脱硫脱硝控制技术，旨在为相关研究和实践提供参考。

[1]史文峥，杨萌萌，张绪辉，李水清，姚强.燃煤电厂超低排放技术路线与协同脱除[J].中国电机工程学报，2016，36(16)：4308-4318+4513.

[2]张代生.燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究[J].低碳世界，2016(17)：263-264.

[3]王永文.热电机组锅炉及其脱硫脱硝系统动态特性仿真研究[D].东南大学，2016.