电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用

田赛君

摘要：本文以电厂脱硫脱硝一体化工艺的研究与应用为探讨主题，针对当前同时脱硫脱硝技术的应用与发展现状，从流程设计、物料衡算与热量计算阐述一体化工艺的具体作业内容，分析活性炭吸附法、电子束辐射技术、等离子法与高级氧化法等在电厂脱硫脱硝作业中的具体应用，为火电厂烟气处理工作的高效发展提供可行性建议。

关键词：电厂;脱硫脱硝;一体化工艺

引言：

随着工业产业在城市现代化建设背景下的快速发展，其对能源资源量的需求逐渐增多，大幅增加了电厂等能源企业日常运行的任务量。对烟气进行脱硫脱硝处理是电厂工作的重要组成部分，避免电厂排放的烟气危害空气质量与大气环境，如若脱硫脱硝技术应用不到位，很可能使得硫化物、氮化物与粉尘颗粒等污染物质被大量排入到空气中，成为引发酸雨问题与雾霾现象的重要因素。

1 脱硫脱硝一体化工艺研究现状

针对烟气的脱硫脱硝技术已经经历了较长的发展时间，现阶段成熟的一体化处理工艺逐步呈现出多元化的发展趋势，在脱硫作业方面，实际的电厂生产过程中已经广泛运用了十分成熟的脱硫工艺，获得了良好的应用效果。但对于当前的烟气脱硝作业来说，还没有能够达到完美处理效果的技术手段，主要原因是在脱硝处理烟气的过程中，许多副产物的产生是无法避免的，现有的科学工艺也难以将其高效转化，并减少此类物质对环境带来的危害等。若将这种不可收集的物质向空气环境中排放，很可能对环境造成严重的二次污染，因而如何科学有效地同步脱硫技术与脱硝技术成为成为研究人员重点关注的话题，其意在构建一体化的处理模式，并实现对整个脱硫脱硝过程的优化与调整，无害化处理所有有害的附加产物，或是将其进行回收利用[1]。

2 电厂脱硫脱硝一体化技术设计

粗放式是传统电厂生产作业方式的主要特点，其不仅显著增加了能源的消耗量，还伴随着污染物质持续不断的产生，在城市建设切实推进环保事业的背景下，任何高效处理烟气问题成为许多电厂面临的重要课题。脱硫脱硝一体化工艺的研究与应用为烟气处理问题的有效解决注入新活力，处理污染物质的作业效率大幅提高，显著减轻了对空气环境的污染，促进电厂等能源生产企业步入环境友好型的发展道路。（1）流程设计。在污染物质随着电厂生产作业形成后，利用旋风器等机械设备收集烟气，并重点处理其内部的大颗粒，然后借助于除尘设备开展除尘工作，并脱离硫化物与硝化物。在脱硫脱硝一体化处理作业的昀后阶段，通过淋洗塔将其内部的剩余水分进行彻底分离。（2）物料衡算。在设计烟气处理脱硫脱硝一体化的整个作业流程时，需要对所有所需的物料用量进行计算，以及涉及到的金额定额，以一系列的实际计算结果为基础，平衡各阶段物料的具体使用情况，以及机械设备的运行参数，确保两者作业情况相匹配。（3）热量计算。计算热量能够为平衡处理物料的使用提供辅助作用，以热力学第一定律为基础，全面采集所需的各类物质与数据信息等，确保能量数据计算结果的准确性[2]。

3 电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用

3.1活性炭吸附法

活性炭吸附技术在电厂脱硫脱硝一体化作业处理中的应用较为常见，除此以外，在人们的日常生活中也并不陌生活性炭的身影，在孔隙较大这一结构特点的影响下，其具有良好的吸附性能，因而既可以作为一种吸收材料，也能够起到一定的催化作用，在烟气等有害物质的脱硫脱硝处理作业中，应用活性炭可以获得较好的实践效果。首先将活性炭放置于脱硫塔中，当烟气在脱硫塔中经过时，活性炭便能够及时吸附其内在的二氧化硫，再通过催化与氧化等一系列的化学反应后转化二氧化硫的存在形态，使其变为吸附态的硫酸，然后便可以向分离塔中将其与活性炭一同转送。当吸附处理掉二氧化硫后，需要对剩余的烟气进行脱硝处理，向二级脱硝塔中输送烟气，利用活性炭发挥其催化作用，当 NO 2与NH 2在烟气的混合环境中受到催化作用时，会发生一定的化学反应，并生成氮气。昀后在分离塔中处理硫酸时，可以利用活性炭进行吸附，要想进一步释放高浓度的二氧化硫，可以在适宜温度的环境下将硫酸进行热解、再生处理[3]。

3.2电子束辐射技术

电子束辐射技术主要采用将氨气喷入到锅炉排烟中的方法，在电子束的照射下能够有效去除烟气中含有的二氧化硫与 NO X等，通过实际应用可以发现，这种技术工艺具有较高的脱硫脱硝效果，除此以外，还能够实现对氮肥的有效回收。相比于其他烟气脱硫脱硝一体化工艺，电子束辐射照氨法具有良好的应用优势，其作业过程可以在一套設备中全部完成，具有更快的反应速度，脱除有害物质的效率较高。即便烟气内具有高浓度的二氧化硫与 NO X等物质，电子束辐射技术也十分适用。与此同时，干式处理是此种一体化技术的主要特点，因而省去了设计与安置排水处理装置的作业环节，有效避免了腐蚀问题的出现。应用电子束辐射法脱硫脱硝处理烟气会形成副产物，其可以直接用作化肥，大幅降低了对空气环节与周边环境的污染与影响。但由于电子束的运用会具有一定程度的辐射作用，因此在运行设备前，工作人员应采取适当的防护措施，避免光束损害人体。

3.3等离子法

等离子法是一种新型的脱硫脱硝一体化技术，其主要借助于对高能电子的灵活运用，发挥其活化氧化作用，进而达到脱硫与脱硝同时进行的效果。现阶段多种等离子技术已经得到了实际应用，例如脉冲电晕法、微波诱导等离子法与电子束法，还包括流光放电技术等。应用这种技术方法的缺点在于需要消耗较多的电能，布置装置的造价也较高，电子枪工作状态的稳定化与长态化均需要大功率的维持，因而在充分考虑以上因素的情况下，以电子束法为基础，脉冲电晕法实现了在应用效果上的进一步优化，其主要借助于高压电源进行放电，形成稳定的等离子体，进而达到脱硫脱硝的处理作用。但从实验结果来看，其依然需要消耗较多的能源，由此可见，要想实现等离子一体化脱硫脱硝技术的高效运用，还需进行深入研究。

3.4高级氧化法

高级氧化技术原理是首先氧化处理烟气内的一氧化氮，然后再一同去除氯化氢、二氧化硫与氢氟酸等酸性气体，达到脱硫脱硝一体化的处理效果。这一方法的运用需要以专门的碱液洗涤装置作为基础，在电厂烟气处理的作业过程中，可用的高级氧化剂种类较多，例如高锰酸钾、氯酸钠与氯酸等，还可以使用白磷，其内部的活性自由基一般包括水、臭氧以及氢氧根等，在应用这种工艺方法开展脱硫脱硝处理作业时，应严格把控氧化剂的实际使用量，以及系统能耗问题等（如图 1）。

结束语：

在工业科学技术不断创新发展的同时，脱硫脱硝一体化工艺也取得了长足进步，逐渐成为治理电厂烟气与有害物质的核心部分，技术研究人员还需结合当前存在的问题，提高技术应用水平，促进脱硫脱硝作业效率的大幅提升。

参考文献

[1]赵峰.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究[J].电力设备管理，2019（11）：67-68+70.

[2]李瑞，段永明.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].居舍，2019（02）：180.

[3]卢国俊.浅谈电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用[J].民营科技，2018（12）：73.