电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展探析

近年来雾霾天气逐渐加重，出现这种天气的主要原因是因为空气中含有的二氧化硫和氮氧化物等物质比较多，而电厂所排放的烟气中大部分都是这两种物质，虽然浓度不是很高，但是其排放量巨大，所以严重影响着环境质量。因此加强电厂烟气处理具有重要作用，脱硫脱硝一体化技术的出现，具有强大优势，一方面工作效率比较高，具有良好的性能，另一方面脱硫脱销投资相当大，能够实现能源的循环使用，给电厂的发展带来新的机遇。
一、电厂烟气脱硫脱硝技术
脱硫脱硝，顾名思义就是将煤中的S和N元素去除掉，防止燃烧时生成SO2和氮氧化物等。一般来说分为燃烧前脱硫脱硝、燃烧中脱硫脱硝和燃烧后脱硫脱硝。
（一）石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫原理概述
新建电厂为了控制二氧化硫排放量、实现绿色生产，利用湿法烟气脱硫技术。经过相关处理后的烟气通过引风机直接进入到气换热器中，在温度下降后进入脱硫吸收塔。脱硫吸收塔采用喷淋式的工作设计，保障了石灰石浆液与烟气的充分混合。
当浆液蒸发了部分水分后，烟气得到了一定程度的冷却，循环石灰石漿液会对烟气中的酸性气体进行洗涤，脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。期间烟气中的大部分硫将脱除，烟气中的氟化氢与氯化氢等气体也会得到有效的去除。
脱硫烟气进入烟囱的温度为80℃。石灰石石膏湿法烟气脱硫系统的构成较为复杂，其主要由吸收系统、吸收剂制备系统、烟气系统、工艺水系统、排空系统、石膏脱水及贮存系统、
废水处理系统等子系统构成，各子系统都发挥了不可替代的作用。
石灰石-石膏浆液在吸收塔内吸收塔顶部的喷淋层中，该过程的动力由浆液循环泵提供。浆液在下落过程中与烟气接触混合，由于二氧化硫气体具有一定的水溶性，在烟气与浆液接触后，烟气中的二氧化硫气体会溶于水溶液中，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除。浆液吸收了二氧化硫气体下落至吸收塔反应池，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。
臭氧的氧化结合化学吸收法也是一种湿法脱硫脱硝技术。由于臭氧的高氧化性来自臭氧的自由基，在脱硫的技术中，利用臭氧的自由基把NO根氧化为高价态的氨氧化物，输送到在洗涤塔内，将氮氧化物与二氧化硫转化为溶于水的物质，达到脱除的目的。再结合尾部湿法洗涤装置，可以同时对SO根和NO根进行脱除，脱硫效率几近100%，脱硝率可达到85%以上。常见的湿法脱硫还有很多，比如海水法、双碱法、亚钠循环法、氧化镁法等。
（二）干法和半干法脱硫脱硝技术
在近年来也有不断发展，除了以往备受关注的脉冲电晕同步脱硫脱硝技术、电子束辐照烟气脱硫脱硝技术之外，新出现了一些技术，例如：活性焦吸附法、流光放电等离子体法、电催化氧化法等。这些技术依据同样的原理，使用不同的催化介质，派生出众多的新式方法，广阔的发展前景非常广阔。
干法脱硫脱硝中电子束辐照烟气脱硫脱硝技术应用并不少见。这项技术是物理与化学原理相结合的脱硫脱硝技术。工作原理安置电子加速器，用电子束撞击烟气中的NO和SO，将其氧化成NO2和SO3，再与水蒸气反应，生成雾状的硝酸和硫酸，然后加入氨气，生成硝铵和硫铵，加以收集利用，最终达到脱硫脱硝的效果。
二、展望及建议
燃料在锅炉内燃烧不仅会产生热量，还会产生大量的烟尘。这些烟尘中包含的硫化物氮化物和飞炭等就是造成空气污染的罪魁祸首。因此，出于对空气环境的保护和治理，燃煤的使用要求也越来越严格。如果脱硫脱硝技术不成熟，像以前一样直接燃烧大量的原煤的话，不仅降低了煤炭资源的利用率还带来了“雾霾”、“酸雨”和“光化学烟雾”等严重的
环境污染问题。
本着对国民和社会负责的态度，国家一直在强调环保的重要性。随着脱硫脱硝及烟气除尘技术的发展与其在火电厂中的应用，我们实现
环境保护与社会发展的平衡已经不再是梦想。脱硫脱硝和烟气除尘技术的日臻完善，不仅响应了政府节能减排目标的口号，提高了企业燃煤的利用率降低了成本，还为企业员工和附近居民的安全带来了保障。政府对大气环境越来越重视，也出台了一系列的措施。而我们通过对脱硫脱硝及烟气除尘技术的使用，将会逐步减轻政府经济负担，实现节能减排的目标。有利于我国的可持续发展和和谐社会的构建。因此，针对我国现阶段烟气脱硫脱硝现状，提出以下几点建议：
1、系统评价不同的电厂烟气脱硫脱硝技术，做到因地制宜。如针对老电厂的改造多用分别脱硫脱硝技术，对于新建电厂尽量选用烟气同时脱硫脱硝技术；。
2、大力发展烟气同时脱硫脱硝技术，并致力于研究更高效节能的技术；。
3、首选催化法将烟气中的污染物吸收并转化为可资源化利用的副产品，同时降低能耗，并通过适当的手段对催化剂进行再生实现催化剂的循环利用；
4、烟气脱硫脱硝技术不能仅停留在实验室研究阶段，应建立相应的中试装置和示范化工程，使将低能耗高效率的脱硫脱硝技术能尽早实现工业化。
三、结语 总而言之，想要确保人与环境的健康、和谐发展，就必须加大对脱硫脱硝技术以及燃煤电厂的建设发展，从源头上解决燃煤电厂烟气排放的污染现象，从而促进社会的发展与经济水平。