火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势
李长青
摘 要：脱硫脱硝是火电厂烟气处理中的重要内容，对降低环境污染意义重大。在科技发展推动下，如何实现火电厂烟气脱硫脱硝一体化受到越来越多业内人士的关注。本文对火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术相关原理进行分析，探讨不同烟气脱硫脱硝一体化技术的优点，为其更好的应用到火电厂烟气处理中提供参考。
关键词：火电厂；烟气；脱硫脱硝一体化；技术；探析
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.138
近年来，我国环境问题严重，雾霾天气时常出现，给人们敲响了加强环保的警钟。为防止火电厂烟气污染，火电厂应做好脱硫脱硝技术技术研究，稳步推进烟气脱硫脱硝的一体化技术的应用，以更好的去除烟气中的有S、N等有害元素，降低火电厂烟气给环境带来的污染。
1 催化氧化脱硫脱硝一体化技术
催化氧化法脱硫脱硝一体化技术指，SO2和NO混合含尘烟气经强氧化剂氧化后，送入吸收塔，在有机催化剂作用下，和碱液发生中和反应实现SOx与NOx同时脱出的一种技术。
1.1 脱硫反应原理
SO溶于水后形成亚硫酸，其与有机催化剂（LCO）结合形成稳定络合物。在氧化空气的氧化作用下生成硫酸，与催化剂分离后和氨水结合，生成硫酸铵，结晶干燥处理后形成副产物硫酸铵化肥。具体反应方程式为：
H2SO3+LCO→LCO·H2SO3
2LCO·H2SO3+O2→2LCO+2H2SO4
H2SO4+2NH4OH→（NH4）2SO4+2H2O
1.2 脱硝反应原理
在强化剂作用下NO生成NO2，与水发生反应生成亚硝酸，与催化剂结合后生成稳定络合物，通入氧化空气后生成硝酸，与催化剂分离后和氨水结合生成硝酸铵，结晶干燥处理生成硝酸铵化肥。整个过程反应方程式为：
2NO+H2O2→N2O3+H2O
HNO2+LCO→LCO·HNO2
2LCO·HNO2+O2→2LCO+2HNO3
HNO3+NH4OH→HN4NO3+H2O
1.3 系统构成及优点
催化氧化脱硫脱硝一体化技术应用的系统较多，包括吸收剂供应系统、催化剂及粉尘分离系统、强氧化系统、吸收系统等。该种技术的优点突出，主要体现在：脱硫效果好，SO2的排放浓度小于50mg/Nm3；低温脱硝效率高，超过80%；无废水排放，可无害化处理产生的重金属，不会产生二次污染。
2 活性炭脱硫脱硝一体化技术
2.1 活性炭吸附
烟气中SO2在一级炭床中被活性炭吸附，并在催化剂作用下氧化成SO3，与烟气中的水反应生产硫酸。同时，期间约占5%总量的NOx被活性炭还原为N2，方程式为：
2NO2+2C→2CO2+N2
烟气在未进入二级炭床时，和氨进行混合，使得烟气中的NO和氨发生反应：
6NO+4NH3→5N2+6H2O
2.2 活性炭解吸
在400℃温度条件下，吸附（NH4）2SO4、NH4HSO4、H2SO4的活性炭解吸后再生，经冷却与处理后，还可再次利用。
2.3 硫回收
SO2与CO、CH4、H2S等强还原剂发生反应，被还原成S元素。同时，在有催化剂条件下，SO2被氧化成SO3，溶于水形成硫酸。
研究发现，火电厂采用活性炭脱硫脱硝一体化技术效果明显，优点突出，主要体现在：在脱硫脱氮的同时，可很好的去除烟气中的重金属以及其他污染物；脱除产物的被有效利用，没有废水处理问题，不会给环境造成二次污染；不会给系统造成腐蚀且不需对烟气进行再加热处理。
3 电子束辐照氨法脱硫脱硝一体化技术
该技术向锅炉排烟喷入氨气并照射电子束，可将烟气中的NOx、SO2去除，脱除效率高，分别为80%、90%。采用该技术可实现回收氮肥。
电子束辐照氨法脱硫脱硝一体化技术的优点主要体现在：一方面，在一套设备中便可完成脱硫脱硝过程，不仅反应迅速，而且具有较高的脱除效率，尤其比较适合处理SO2、NOx浓度较高的烟气。另一方面，该种技术应用的处理方式为干式处理，无需排水处理装置，不会出现腐蚀问题。同时，产生的副产品可直接用作化肥，不会产生废弃物。但需要注意电子束运行时，为防止给人体造成损害需采取相关的措施进行防护。
4 结论
火电厂在为社会生产供应电能上发挥重要作用，为确保其长远发展，降低所排烟气污染物意义重大，尤其实现烟气脱硫脱硝一体化，不仅提高脱除效率，而且降低烟气处理投入。本文通过研究得出以下结论：
（1）催化氧化脱硫脱硝一体化技术，不仅脱硫效果好，而且低温脱硝效率超過80%，对硫含量变化适应能力强，因此，可通过使用高硫燃料降低运行成本。
（2）活性炭脱硫脱硝一体化技术主要借助活性炭显著的吸附能力
，并且通过吸解可实现二次利用。
（3）电子束辐照氨法脱硫脱硝一体化技术应用物理与化学相结合原理，同时脱出烟气中的硫、氮。尽管其初期投资较大，但从长远来看，经济价值依然可观。
参考文献：
[1]曾八路生.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术探析[J].石化技术，2018，25（01）：68.
[2]雷攀，孙剑峰.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分析[J].化工管理，2018（02）：128.
[3]马浩栋，虞钢.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分析[J].科技创新与应用，2017（11）：167.
