Application of Flue Gas Desulfurization and Denitration Technology in Thermal Power Plant and Energy Saving and Environmental Protection
刘震 LIU Zhen
（内蒙古蒙东能源有限公司，呼伦贝尔 021000）
（Inner Mongolia Mengdong Energy Co.，Ltd.，Hulunbeier 021000，China）
摘要：近些年来绿色节能环保出现在国家政策中，为了有效的降低对生态环境的污染，最大程度上提高资源的利用率，全球范围内在烟气脱硫脱硝方面展开研究，研发出烟气脱硫脱硝技术。因此本文重点讲述烟气脱硫脱硝技术内容、火电厂烟气脱硫脱硝技术应用现状的分析、以及烟气脱硫脱硝与节能环保的关系。
Abstract: In recent years, green energy conservation and environmental protection have appeared in national policies. In order to effectively reduce pollution to the ecological environment and maximize the utilization of resources, research on flue gas desulfurization and denitrification has been carried out globally, and flue gas desulfurization and denitrification technology have been developed. Therefore, this paper focuses on the content of flue gas desulfurization and denitrification technology, the analysis of the application status of flue gas desulfurization and denitration technology in thermal power plants, and the relationship between flue gas desulfurization and denitrification and energy conservation and environmental protection.
关键词：火电厂烟气；脱硫脱硝技术；实际应用；节能环保
Key words: thermal power plant flue gas；desulfurization and denitrification technology；practical application；energy saving and environmental protection
中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）23-0169-02
0 引言
众所周知，近些年来我国的雾霾城市数量极速增加，而最主要的原因就是大气中二氧化硫、粒子状污染物、氟化物等污染物增多。传统的煤炭是我国火电厂发电的主要支柱，然而发电过程中会有大量的二氧化硫与氮氧化物产生。工业的迅速发展离不开生态环境的改善，一旦生态环境遭到破坏就会阻碍社会的进步。为此，我国为了提高人们对于环境保护的重视，出台了许多环境保护的政策和法律法规。其中污染严重的企业给予停业整顿甚至关闭的处罚。火电厂在发电过程中会产生非常高的二氧化硫及氮氧化物排放量，故火力发电过程中应用烟气脱硫脱硝技术就至关重要了。该技术的应用在社会中有着很高关注量，在节约能源和保护环境上有着巨大的作用，也成为了我国在环境治理方面新的宠儿。
1 烟气脱硫脱硝技术的简述
烟气脱硫脱硝技术相对于传统的脱硫脱硝技术来说做了很大的改进，而烟气脱硫脱硝技术主要工艺流程是干法和湿法，其中干法脱硫脱硝则利用了电子加速器的作用，而电子加速器在运转过程中产生了大量高能量等离子体，高能量等离子作用下会氧化烟气当中的硫氧化物，而湿法则是将使用强氧化剂—氯酸，最后氧化了烟气中的二氧化硫等污染物。
1.1 干式同时脱硫脱硝技术的分析
干式同时脱硫脱硝技术中高能辐射法的运用是技术关键点。当我们火电厂在进行烟气脱硫脱硝过程中，高能辐射法有着两种最常使用的等离子体法，一种是脉冲电晕，另一种则是电子束照射法。接下来讲等离子体法中的脉冲电晕，脉冲电晕主要使用高压脉冲电源产生高能量等离子体，我们所提到的电子束照射法则是主要通过利用电子加速器的运转中产生高能量的等离子体，而在电子束方面产生等离子体是脉冲电晕和电子束照射法主要区别。二者都是通过产生的等离子体将烟气中的二氧化硫等污染物进行氧化 ，氧化过程中液态物质被分离进而获得液态形式的硫酸与硝酸，最后把胺溶液加入液态的硫酸和硝酸中。这样一来火电厂就能够最大程度上降低排放烟气中污染物的含量，再将剩余烟气排出到大气中。目前阶段，在工业化进程中，电子束照射法的使用最为广泛。因为它的效果较好，而且在实践过程中该方法会产生资源剩余物，这些剩余物是能够循环使用的，并不会产生废水或者是废渣之类的物体，一定程度上达到节能环保还能提高资源可回收率，提高了经济效益。因此这种技术是值得推广的。
在讲到干式同时脱硫脱硝技术时，来源于国外LILAC法是值得一提的，也是非常常见的一种方法。其主要工作原理是使用具有较强活性的石灰-飞灰化合物来吸收烟气中硫氧及氮氧化物等污染物，因此能够实现对所排放的烟气进行脱硫脱硝。这种方法在实际操作过程中，由于设备操作简单且不会产生大量污染性废弃物。然而，这种方法有一个明显的缺点就是其脱硫脱硝效率比较低，为了提高烟气脱硫脱硝效率，唯有使用大量吸收剂，然而这种提高脱除率的方法，在一定程度上提高了企业的实际运行成本。
尿素净化烟气法就是干式同时脱硫脱硝技术另一种行之有效的方法。该处理方法的工作原理就是在脱硫脱硝设备中加入一定范围的pH值吸收液。经过这种方法处理过后，使用过的pH值吸收液可以进行回收处理，并且能够直接排放到大气环境中。由于这种方法在实际过程中处理的烟气量小，且效率低，因此该方法无法在工业生产中达到理想的标准。
1.2 湿式同时脱硫脱硝技术的分析
湿式同时脱硫脱硝技术在国际上有两种高效的方法，一种是WSA-SNOx方法，另一种则是氯酸氧化法。
其中WSA-SNOx方法的工作原理必须通过一种SCR反应器，而烟气中的氮氧化物在受到催化剂的作用立即转化成了氮气，催化剂还会使二氧化硫变成三氧化硫。而后冷凝器装着转化物在等待凝结，只要混合一定量的水就形成硫酸。这种方法烟气中二氧化硫及氮氧化物的脱除率能达到90%以上，且效果比较理想。WSA-SNOx方法与传统的SCR脱硝工艺相比较，该方法同时脱硫脱硝的技术不仅比传统技术的脱硝效率更高，元素硫还可以得到高效的回收，并且该方法处理过程无废水产生。目前此项工艺已应用于部分商业运行中，项目有着广阔的前景。
另一种氯酸氧化法，其最重要的工作原理是在烟气脱硫脱硝过程中通过强氧化剂—氯酸的使用，然后产生氯酸的氧化作用将烟气中的硫氧与氮氧化物氧化，最后在相同设备作用下来达到同时脱硫脱硝的效果。烟气的脱硫脱硝效率不断地提高，并且能够在脱除烟气中的有毒金属元素。而这种方法中主要依靠烟气中的碱式吸收和氧化吸收。在这种方法的使用过程中只会对氨气资源进行消耗，而不存在对其他资源的消耗，因此，也就不会产生多余废水废气废渣，安全性非常高，相比其他方法具有较高的脱硫脱硝效率。
2 烟气脱硫脱硝技术的应用现状概述
2.1 烟气脱硫技术应用现状分析
在较长的一段时间以来，工业企业中比较常见或者常用的烟气脱硫方法是干湿法脱硫，而通过应用烟气脱疏技术在一定程度上能够实现有效降低火电厂排放烟气中二氧化硫的含量。其中催化剂与吸收剂是干法脱硫的两大剂，二者共同作用下能够有效除去烟气中的硫氧化物。目前，由于干法脱硫中要使用大量的催化剂以及吸收剂，使得企业成本增加，因此在我国大多数火电厂采用湿法脱硫技术。该技术优点在于其成本投入较低，并且能够进行循环利用，但其缺点是设备成本高。由于干湿法脱硫缺点比较明显，所以在很长的一段时间里，我国许多研究人员都在努力找到可行的办法来解决烟气脱硫技术存在的缺陷，并为此创造出非常多且高效的脱硫技术。
2.2 烟气脱硝技术应用现状分析
目前，为了响应国家“低碳减排”的要求，我国燃煤机组电厂均进入超低排放阶段，锅炉燃烧器采用低氮燃烧技术，改进了锅炉燃烧的方式及生产工艺，减少了氮氧化物的排放量。与此同时，我国的烟气脱硝技术正处于发展的初级阶段，对于燃煤机组火电厂的烟气脱硝处理，主要借鉴国外的一些成熟的脱硝技术手段。这些技术比较常见的方法是催化剂还原法。其原理是将燃烧后生成的氮氧化物还原成氮气，从而脱除烟气中的氮氧化物，其主要工作原理也是依靠还原剂的作用实现火电厂的烟气脱硝。
3 烟气脱硫脱硝技术与节能环保的探究
不断深入的工业化进程，加速了生态环境的恶化，工业污染所带来的环境污染矛盾也日益突出，而这些问题也成为我国经济发展的绊脚石。随着社会的宣传以及政策法规的颁布，人们开始重视环境保护。火电厂如何实现最有效的烟气处理，已然成为技术发展中的难题。全世界范围内对烟气脱硫脱硝技术展开了空前未有的研究，而我国近年来更是加大了各方面的投入，进而加速烟气脱硫脱硝技术研发方面的进度。重要的是如何降低脱硫脱硝技术成本并能提高资源的利用率，以实现资源利用的可持续发展，这已成为目前脱硫脱硝技术研究的主要方向。
当前，在火电厂使用烟气脱硫脱硝技术过程中，充分彰显节能环保的主题。企业在发电完成后有效利用发电过程中产生的副产品，避免副产品的二次污染，实现资源的回收，提高资源利用率从而达到现有节能环保的目标。通过对副产品的研究分析与应用，在一定程度上让烟气脱硫脱硝技术水平与效果都得到了巨大的提升。由此可见，对副产品应用的研究很大程度上关系着现有烟气脱硫脱硝化技术的发展水平。该技术最基本是能够实现火电厂烟气的脱硫脱硝的需要，其次在火电厂发电后充分利用剩余的各种资源，保护了环境，使企业达到国家节能减排的标准要求，实现经济效益与环境效益的统一，响应了国家可持续发展的号召。该技术对企业对社会对国家均具有重大深远的意义。
4 结束语
综上所述，从技术层面看火电厂在使用烟气脱硫脱硝技术过程中，技术应用效果是非常理想的，能够有效地帮助火电厂实现高效的脱硫脱硝。从资源利用层面看，这项技术不仅降低了硫氧化物与氮氧化物等污染物的排放量，在产出副产品时还充分利用了各种剩余资源，使得资源能够有效整合并实现资源的循环利用。从国家政策层面看，烟气脱硫脱硝技术应用与我国的节能环保政策要求相吻合，企业在有效地降低成本与增强经济效益的同时又降低了环境污染，达到了经济效益与环境保护的统一。因此，烟气脱硫脱硝技术应用应该得到广泛的支持、推广与使用。
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