烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究

朱兵 河南中材环保有限公司 河南省平顶山市 467000

摘要：在我国经济持续发展的背景下，工业生产和人民生活对电力资源的需求不断增加，火力发电是一种重要的电力来源，它通过消耗煤炭等自然资源来获取电力。缺点在于释放大量烟气，粉尘和二氧化硫含量高，对环境有很大的负面影响。为了实现可持续发展的目标，火电厂有必要优化烟气排放和控制，采用先进的技术和设备来保护环境。其中，烟气脱硫技术和脱硫脱硝除尘策略能够有效帮助火电厂减少污染物排放，因此我们有必要进行深入的探讨和研究。

关键词：烟气脱硫；脱硫脱硝；除尘

引言：

近年来，关于城市雾霾的新闻报道频繁。据统计，2019年我国首都北京PM2.5年均浓度为42μg/m3。虽然PM2.5年均浓度较2018年的50μg/m3有所改善，但雾霾仍是威胁首都居民生命健康安全的主要因素。大气中过量的氯化物、颗粒物污染物、二氧化硫等污染物是主要因素，严重破坏了大气环境，极大地威胁着人们的生命健康安全。在新时期火力发电厂的发电工作中，传统的煤炭发电方式将持续增加氮氧化物和二氧化硫的产生和排放，与社会对现代工业增加环境治理和节能环保措施的需求不相适应，不利于国家环保相关法律法规和政策标准的贯彻落实。

1烟气脱硫技术原理

在火电厂的运行中，需要燃烧煤来获得电力。在这个过程中，煤中的硫元素会以二氧化硫的形式排出。这种烟气一旦与水发生反应，就会形成硫酸，破坏环境。鉴于此，火电厂必须采用有效的脱硫技术来控制烟气中二氧化硫的含量。通常，烟气脱硫技术主要包括干法烟气脱硫技术、湿法烟气脱硫技术、电子束烟气脱硫技术等。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石湿法脱硫技术是最常见的一种，因此笔者对该技术进行了详细的阐述和探讨。石灰石湿法脱硫技术的特点是设备成本低、效率高，可以通过高速气流输送物料。其次，这项技术的可靠性和成熟度都比较高，脱硫塔的尺寸也比较合理，可以有效平衡二氧化硫和降压的关系，从而降低成本；此外，采用石灰石湿法脱硫技术，吸收塔液体再分配装置可以避免烟气爬坡，从而控制能耗，脱硫效率可以提高到95%以上，对火电厂总量控制有积极影响。此外，采用石灰石湿法脱硫技术，吸收剂获取相对简单，副产物利用率相对较高。

2烟气脱硫脱硝除尘与环保策略

2.1烟气脱硫、脱硝和除尘技术及方法分析

目前主要有三种方法，一种是碳基材料，其中碳基材料是吸附剂和催化剂，可以达到回收利用的目的，性能非常好。目前使用的碳基材料有活性炭纤维、活性炭、活性半焦四种。活性炭吸附能力强，能有效吸附氮氧化物、二氧化硫等烟气颗粒。这种脱硫脱硝除尘方法的优点体现在操作方法简便，占地面积小，应用效果好；二是胺肥烟气脱硫脱硝除尘法，有效统一了脱硝脱硫除尘的功能，更适合中小型合成氨厂开展脱硫脱硝工作，与我国实际情况相当吻合。目前在经济效益、环境效益、农副产品综合利用等方面都能起到非常积极的作用，所以这项技术的推广应用也在逐步加强；第三种是脉冲电晕法。通过对该方法的研究和测试，发现该方法的应用效果非常理想。主要是在两端的电机上安装高压电，通过高压电的局部击穿产生放电现象，从而获得非热平衡等离子体。在高能活性粒子的作用下，可以发生许多困难的化学反应，从而达到去除烟气中污染物的目的。

2.2制定有效的环境保护战略

首先要研究和评价超低排放的综合效果，构建完善的研究和评价体系。全国各有关部门和单位要进一步研讨超低排放系列问题，完善超低排放技术、影响、设备可靠性、能源损耗和实际效果等方面存在的问题。

其次，逐步开展和推进超低排放改造工作，根据实际情况、经济条件和供电需求制定合理的改造方案，防止改造效果差、经济投入高、二次污染严重等弊端。只有把重点区域作为第一批改造目标，充分考虑因地制宜等因素，才能有序推进改造工作。

最后，相关企业应进一步研究开发超低排放技术，发现二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放既能满足环保要求，又能降低技术运行成本。

2.3硫和硝酸盐的联合消除工艺

目前，硫硝联合消纳工艺作为主要的处理工艺，在电厂中得到广泛应用。原因是原来的处理工艺已经完成了二氧化硫的处理，应用催化剂处理氮氧化物。实际运行中发现，二氧化硫和氮氧化物的处理过程不存在冲突和相互干扰，废气处理效果理想。硫和硝酸盐的联合脱除工艺是指通过由石灰石和石灰膏组成的具有高反应能力的混合物，加强脱硫工艺在电厂中的应用效率，实现二氧化硫的充分处理。同时，氮氧化物被还原剂预还原。混合物的应用属于干法脱硫工艺，还原剂的应用属于湿法脱硫工艺。两种工艺的结合对污染物达到了较高的处理效果。该工艺的应用缺点是：处理过程中存在结渣问题，强化废气处理设备，缩短设备应用周期，增加工艺运行成本。

2.4硫和硝酸盐的同时消除过程

(1)电子辐照

电子辐照消除工艺在科学技术上是高度先进的，其主要应用过程是：将电子束照射到废气中，通过电子束的能量转化二氧化硫和氮氧化物，形成硝酸铵和硫酸铵，或硝酸铵和硫酸铵的化合物。高能电子束离子完成废气污染物的高速氧化，转化效率高，反应效率高。该工艺对污染处理工艺操作人员的专业技能要求不高，工艺流程和操作趋于成熟，在国内应用具有广泛的渗透力。该工艺催化的气体成分符合国家排放标准，对大气无有害影响，践行了环保理念。

(2)脉冲电晕

脉冲电晕和电子束催化污染物的工作原理相似。通常高压电源释放电能形成脉冲电流。在此期间，脉冲释放的高能粒子基数大，主要由电子和离子组成。这些高能粒子与废气氧化物发生碰撞，催化形成的化学物质就是臭氧，从而达到对有害物质进行处理和转化的目的。氮氧化物与高能粒子的化学反应复杂，与水反应得到的化学物质是酸，而酸与其他氨催化元素反应得到的化学物质是无污染的。该工艺操作简单，具有良好的环保能力和污染物处理能力。

2.5活性炭吸附

活性炭在人们的日常生活中很常见，广泛用于甲醛的吸附。活性炭具有很强的吸附和催化能力，在硫和硝酸盐的处理过程中有很好的应用效果。活性炭法处理硫和硝酸盐的相关工艺具有相当的处理效率。值得注意的是，活性炭适用于废气量较大的处理工艺。如果废气量少，很容易导致活性炭失效，影响工艺发展。该技术具有良好的烟气脱硫脱硝效果。其应用原理在于活性焦吸附火电厂脱硫脱硝设备烟气中含有的SO2，在催化剂的作用下释放出硫和硝酸盐，使这两种有害物质和其他有害物质转化为吸附的硝酸和硫酸，与活性焦一起排入分离设备。SO2从烟气中第一次分离后，通过后处理转移到下一层脱硫脱硝设备，此时由于活性焦的作用，在设备中与氧化剂形成化学反应，产生N2。活性焦技术应用过程中产生的H2SO2。它是一种活性焦物质，在高温(350℃)下能释放出较高浓度的SO2。因此，与传统烟气脱硫净化技术相比，活性焦脱硫效率更高，可达95%以上，已成为现代火电厂运行发展中较为先进的脱硫脱销技术应用措施之一。

结束语

在中国经济发展过程中，火力发电一直被视为主要的能源供应方式。火力发电消耗大量煤炭等资源，会产生大量粉尘、二氧化硫等污染物，不仅导致大量自然资源枯竭，还会造成严重的环境污染，与我国的可持续发展理念和绿色生态环保理念背道而驰。在这种情况下，为了保证我国经济的快速发展，火电厂纷纷对现有的烟气排放设备进行改造，以提高环保水平。因此，对于火电厂来说，加大对烟气脱硫技术、脱硫脱硝除尘环保策略的研究，不仅是满足保护环境、减少污染物排放的相关要求，也是促进自身企业更好发展的有效途径。

参考文献

[1]郑少兵.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].数码设计（上），2019(9)：128.

[2]徐宁东.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].中国化工贸易，2019，11(23)：66.