脱硫脱硝在发电环保的应用

关键词：烟气污染

随着化学污染气体不断污染大气层, 人们越来越重视环保, 同时也在不断探索环保的发电方式。煤炭作为一种重要的能源资源, 维持着我国一半以上电力的生产, 煤燃烧排放的烟气中主要含有SO2、NO、NO2等大气污染物。为了减少这种污染物的排放, 以环保的方式进行发电, 脱硫脱硝技术得以发展。脱硫脱硝是指在煤炭燃烧的过程中去除或减少硫氧化物和氮氧化物的过程, 发电作为氮氧化物和硫氧化物的主要来源之一, 需要进行技术升级, 推动我国发电脱硝和脱硫一体化技术的应用。

2脱硫脱硝在发电环保的应用

2.1联合脱硫脱硝技术和应用

2.1.1 SNOX技术

该示范项目的结果能够使用于任何类型和尺寸的锅炉, 其关键技术包括选择性催化还原、硫氧化物的转化以及湿式烟气硫酸塔。该项目脱硫效率接近100%, 且不需额外消耗其他化学品, 在使用的过程中, 纤维过滤器的尺寸对化学过程不造成任何影响, 能够保证NH3得到充分的反应。该方法的优点是技术运行和维护费用较低, 使用范围广, 可靠性较高, 缺点是投资金额大, 运行能耗高, 同时由于硫酸的运输存在一定困难, 该设备只能在附近有硫酸时才能发挥更好的作用。

2.1.2 SNRB技术

该技术不仅具备脱硫脱酸的能力, 同时还能够除尘, 将三种功能结合为一体, 使氮氧化物在SCR的催化作用下与氨发生反应, 从而起到去除氮氧化物的作用。该技术本质上是综合运用脉冲喷射的方式, 将SCR催化剂包裹在布袋室内, 将布袋室置于高温环境中, 在上游喷入钙基或者钠基从而去除NOx。SN-RB技术的优点是设备占地面积小, 脱硫脱硝效率较高, 对锅炉运行性能没有影响, 与布袋结合的适用范围更广, 其缺点是对脱硫要求较高的机组没有经济优势。

2.1.3干式一体化NOx/SO2技术

干式一体化技术包括脱除NOx和脱除SO2两个方面, 前者通过低NOx燃烧器、燃尽风和选择非催化还原在炉内共同完成, 后者则通过干吸附剂喷射和烟气增湿在空气预热器和纤维布袋除尘器之间的管道系统内完成的。相比之下, 这种技术更加经济, 所有化学反应都发生在炉内和烟道内, 不占用额外的空间, 适用于任何机组, 缺点是脱硫脱硝效率没有SNOX技术和SNRB技术高。

2.1.4烟气脱硫脱硝一体化技术

该技术以氨气作为催化剂, 在高温环境下将氮氧化物转化为氮气和水, 脱硝处理后进行高效率除尘, 反应后的烟气被传送到脱硫装置, 以石灰吸收硫氧化物, 最后将废弃的粉煤灰混合物进行处理。该技术以无二次污染、较高的脱硫脱硝效率等优点, 在德国已经得到了比较广泛的应用。

2.1.5活性炭脱硫脱硝技术

该设备将电力企业利用煤炭发电后的烟气中的SO2氧化成SO3, 然后将气体溶于水中, 形成稀硫酸气溶胶, 利用吸附塔的活性炭流化床吸附器进行催化, 使H2与NOx发生反应生成N2。该技术的独特之处除了利用活性炭吸附技术外, 还能够通过加热有SO2的活性炭再生出SO2气体, 回收硫进行再利用, 有效的实现了硫的资源化, 有较好的市场前景。

2.1.6 NOx, SO2干式吸附再生技术

该技术利用流化床吸收装置, 吸收NOx和SO2, 最后通过还原性气体还原出硫, 实现回收和再利用, 具备前几种技术高效和回收硫的优点, 但也具有一定的缺点:成本较高、工艺复杂、适用范围较小。

2.2同时脱硫脱硝技术和应用

2.1.1干式同时脱硫脱硝工艺

干式同时脱硫脱硝技术包括钙基吸附剂脱硫脱硝法、电子束照射法、脉冲电晕法、NOXSO技术、活性炭脱硫脱氮法和LI-LAC工艺。钙基吸附剂脱硫脱硝法是以氢氧化钙为钙基, 加入Ca SO3、Na OH等添加剂, 与烟气中的硫氧化物和氮氧化物结合, 达到去除SO2、NOx的目的, 该技术对添加剂的选择、化学品的配备和水合条件等的要求较高, 脱硫率能够达到80%, 但脱硝率却不足一半。电子束照射法在我国的应用比较广泛, 利用电子加速器产生的电子束照射烟气, 使SO2和NOx被氧化, 最后形成硫酸和硝酸。该工艺的脱硫脱硝效率非常高, 且几乎无残宅和废水, 处理后的烟气能够直接排放。脉冲电晕法与电子束法均属于等离子法, 但该种方法利用的是高压脉冲电源来达到活化电子的目的。虽然NOXSO技术的脱硫脱硝效率能达到95%, 但是该设备的运行需要大量的吸附剂, 设备占地面积大, 投资高, 运行动力消耗大, 总体来说不是经济的选择。活性炭脱硫脱氮法由吸附、解吸和硫回收三部分组成, 脱硫率达到97%以上, 在德国和日本的电厂得到了广告的使用。LILAC工艺将飞灰、消石灰、石膏和水混合, 在95℃下搅拌得到吸收剂, 用混合浆吸收SO2、NOx脱硫脱硝率也非常高。

2.2.2湿式同时脱硫脱硝工艺

湿式同时脱硫脱硝工艺包括氯酸氧化工艺、湿式配合吸收工艺和Combi NOx工艺。氯酸氧化工艺是利用HCIO3作为氧化剂来氧化污染气体和有毒金属, 再利用Na OH和Na2S来中和参与酸性气体。湿式配合吸收工艺不仅解决了NOx在水中溶解度低而难以去除的问题, 利用螯合物吸收NO形成亚硝酰亚铁螯合物, 还能够保持99%的脱硫率, 但是反应过程中金属螯合物的生产较困难。Combi NOx工艺是一种新型湿式工艺, 该反应利用碳酸钙来吸附二氧化硫, 同时达到增加亚硫酸根在吸收液中的浓度的作用, 亚碳酸钠能够提供亚硫酸根离子, 与氮氧化物反应, 该技术的脱硫率为99%, 脱硝率为90%-95%。

摘要：发电厂脱硫脱硝技术是一项设计多个学科领域的综合性技术, 高效而经济的脱硫脱硝技术有助于减少向大气层排放污染物, 从而达到环保的目的。本文介绍了联合脱硫脱硝技术和应用和同时脱硫脱硝技术和应用, 力求对发电环保提供参考。

关键词：脱硫脱硝,发电环保