電廠脫硫脫硝

高效的可以同時脫硫脫硝的新技術、新設備是國內外煙氣淨化技術研究的總趨勢。目前許多國家和地區都開展了火力發電廠的煙氣同時脫硫脫硝技術的研發工作，有的還進行了工業套用。由於種種原因，我國還停留在脫硫階段，但同時脫硫脫硝勢在必行。

基本內容

隨著我國經濟的快速發展，電力需求不斷增大，排放也不斷增長。由煤炭燃燒所釋放的占總排放量的85%，占總排放量的60%，二者所引起的酸雨量占總酸雨量的82%。據有關研究指出，我國每年排放造成的經濟失約億萬元，每年我國和酸雨污染造成的經濟損失約5000億元。

在燃煤發電過程中,會產生一氧化二氮、一氧化氮等多種氮氧化物，是形成霧霾天氣的重要因素。為了淨化空氣品質，中石化勝利發電廠2012年進行脫硫脫硝改造，從摻燒煙煤、煤炭結構調整源頭上促進減排，2014年氮氧化物平均淨煙外排濃度為85毫克/立方米,低於國家環保部要求的400毫克/立方米排放標準，均低於歐盟200毫克/立方米、美國135毫克/立方米排放標準。全年減排氮氧化物2萬噸，相當於60多萬輛機動車1年尾氣排放量的總和。

聯契約時進行脫硫脫硝技術分為以下幾種：

輻射技術

電子束脫硫脫硝工藝開發於20世紀70年代的日本，後在美國和德國也有研究，經過多年的研究開發，已從小試、中試和工業示範逐步走向工業化。該法系統簡單，操作方便，對於煤種和煙氣量的變化有較好的適應性，可達到90%以上的脫硫效率和80%以上的脫硝效率。

電子束輻射技術脫硫脫硝的工藝流程是燃煤鍋爐排出的煙氣經除塵後，進入冷卻塔，在塔中由噴霧水冷卻到65~70℃，在煙氣進入反應器之前，注入接近化學計量比的氨氣，然後在反應器中接受高能電子束照射，使煙氣中的N2、O2和水蒸氣等發生輻射反應，生成大量的自由基、原子、電子和各種激發態的原子、分子等活性物質，它們將煙氣中的SO2和NO氧化為SO3和NO2，這些高價的硫氧化物和氮氧化物與水蒸氣反應生成霧狀的硫酸和硝酸，這些酸再與事先注入反應器的氨反應，生成硫銨和硝銨，淨化後的煙氣經煙囪排放。

1995年中日合作成都電廠示範項目在成都熱電廠實驗，處理煙氣量3×105m3/h，設計脫硫率80%，脫硝率10%。波蘭Pomorzany電廠電子束裝置已安裝成功，預期可達到90%脫硫率，脫硝率為80%。已建成投運的杭州熱電廠項目工程設計脫硫率85%，脫硝率55%。中國工程物理研究院恆泰環境技術公司承擔的北京京豐熱電公司60×104 m/h煙氣量電子束治理工程脫硫率大於70%，脫硝率大於20%。

)脈衝電暈放電

近十幾年來不斷有關於脈衝電暈放電脫硫脫硝的研究報告。脈衝電暈電漿技術是在電子束法的基礎上發展起來的。由於電漿化學過程在增強氧化能力、促進分子離解以及加速化學反應等方面具有很高的效率，因而成了20世紀90年代研究的熱點。脈衝電暈法就是將高壓脈衝電源加到放電電極(電暈極)上，電暈極對接地極發生脈衝電暈放電，使遷移率高的電子在自由程中受到突發強電場的加速而獲得足夠的能量。利用前沿陡峭、窄脈寬(納秒級)的高壓脈衝電暈放電，使容器中煙氣分子突然獲得“爆炸”式的巨大能量，從而在常溫下獲得非平衡電漿，即產生大量的高能電子和O、OH等活性自由基，對工業廢氣中的氣體分子進行氧化、降解等反應，使污染物轉化；再向其中注入NH3氣體，除與之產生硫銨、硝銨及其復鹽的微粒外，氨與脈衝電暈的協同效應還能顯著地提高SO2脫除率。該方法具有顯著的脫硫脫硝效果，去除率均可達到80%以上，除塵效果優於直流電暈方式的傳統靜電除塵技術。它只提高電子溫度，而不提高離子溫度，能量效率比EBA方法高。設備簡單，省去了電子加速器，避免了電子槍壽命和X射線禁止問題，降低了一次造價和運行成本。但脈衝電暈技術存在以下問題：

A、實驗研究不充分。脈衝電暈放電和添加劑對脫除SO2和NOx的作用相對大小不清楚；實際煙氣中存在的過飽和水蒸氣和大量的CO2對脫除效率的影響沒有進行研究；脈衝電暈脫硫脫硝和除塵之間的相互影響仍然沒有研究清楚；脫除過程中可能產生一些不利物質如N2O、CO2、NCO和CO3等，確定這些物質的產生及其濃度的測定尚有待研究。

B、由於脫除過程非常複雜，因此對於SO2和NOx脫除的化學反應動力學的研究不夠深入，如自由基的種類，添加劑、飛灰、水蒸氣和CO2存在時的脫除反應過程以及煙氣成分對自由基產生率的影響等等都有待於進一步研究。

C、脈衝電源的性能還有待改善。

我國已在綿陽建成了世界上規模最大(煙氣處理量2×104 m3/h)的工業中試裝置，運行結果達到了設計要求，SO2的脫除率大於85%，脫硝率為70%。

(固相吸附

這類技術利用固體吸附劑來吸附廢氣中的SO2和NOx，然後在不同的條件下把SO2和NOx分別脫附出來再進行轉化。可用的吸附劑很多，如活性炭、活性氧化鋁或者分子篩為載體負載鈉、氧化銅、碳酸鉀等的吸附劑。SO2在這些吸附劑上以硫酸鹽形式存在，然後在再生期間用還原氣體還原生成較高濃度的SO2或以SO2、H2S混合物的形式存在。NOx最終被還原成N2。固相吸附再生技術包括炭質材料吸附法、氧化銅吸附法、NOXSO2法以及Pt/BaO/γ-Al2O3的存儲還原技術等。

SNOx工藝

SNOx技術是一種乾式脫硫脫硝技術，鍋爐排煙首先經過高效布袋除塵器，以儘可能減少其後部SO2轉化器內催化劑的清潔頻率。布袋除塵器出口的排煙經加熱後進入NOx催化反應器，在有氨的條件下NOx被還原成氮氣和水；在第二級催化反應器內，SO2被氧化成SO3，經降溫、水合而濃縮形成液體硫酸。該工藝的脫硫效率和脫硝效率分別可達95%和90%，其副產品為硫酸。

煙氣淨化工藝

該工藝的特點是：利用高溫布袋除塵器達到一台設備同時脫硫脫硝和除塵的目的，煙氣中的SO2通過在布袋除塵器前的煙道內噴入鈣基或鈉基脫硫劑並利用布袋外表的過濾層脫除；NOx的脫除通過向煙道內噴入氨氣，然後由設定在布袋內部的選擇性催化還原劑(SCR)來實現，除塵則是通過布袋的自身特性完成的。在適當條件下，該法的脫硫效率和脫硝效率分別可達80%和90%。據美國電力研究所統計現在聯合脫硫脫硝技術有60多種，除以上介紹的外，煙氣聯合脫硫脫硝技術還有活性炭法、德國AMASOXI方法、基於液相溶液的聯合脫硫脫硝技術、半乾噴霧脫硫脫硝技術、煙氣循環流化床脫硫脫硝技術等。在這些技術中，煙氣循環流化床脫硫脫硝技術以其系統簡單，投資小，脫除效率高等優點引起了人們的高度重視，現國內外有關研究非常活躍。針對我國經濟的發展狀況和我國電力工業的發展水平，綜合分析各種聯合脫硫脫硝技術優缺點，可以看出煙氣循環流化床聯合脫硫脫硝技術在我國的套用前景非常廣闊，開發適合我國國情，擁有自主智慧財產權的煙氣循環流化床脫硫脫硝技術是一項非常有意義的工作。