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【摘 要】氮氧化物會直接造成酸雨、大气污染以及光化学烟雾的主要原因，在电厂之中如何有效控制其排放，基于此，本文论述了电厂脱硫脱硝技术其发展分析。
【关键词】电厂烟气；脱硫脱硝；发展
引言
工业燃煤锅炉排放的SO2和氮氧化物（NOx）是形成酸雨和光化学烟雾的主要原因，其排放量已严重超过大气环境的承载限值，对生态环境造成了严重的破坏幵给人类带来了巨大的经济损失。自20世纪70年代起，西方収达国家在多年烟气SO2排放控制技术研究的基础之上，开始了工业烟气中SO2和NOx同时脱除技术的研究。同时脱硫脱硝技术可分为湿法、干法和半干法三大类。湿法工艺成熟、效率高，应用广泛，但存在成本高、占地面积与耗水量大、易产生二次污染、氨泄漏和设备腐蚀等问题；而干法、半干法虽然仍存在一些技术和经济等方面的缺陷，但由于具有耗水量少、运行成本低、设备简单、占地面积小等优点。
1、我国发电厂烟气脱硫技术的现状
脱硫工艺在生产中所处的部位可分为：燃烧前的燃料脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫（FGD）。烟气脱硫即在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫装备，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技术手段，为国内外广泛应用。烟气脱硫方法按有无液相介入可分为：湿法、半干法、干法、电子束法和海水法。其中湿法脱硫技术占85%左右，而石灰石—石膏湿法约占36.7%。目前，大型机组烟气脱硫核心关键技术和设备仍然依赖于国外，投资和运行费用仍然居高不下，不适合我国国情。本文对当前我国火电厂烟气脱硫一体化技术加以分析，提出存在的主要问题，并给出几点改进的建议。
2、我国火电厂烟气脱硫技术存在的问题
2.1、烟气脱硫技术自主创新能力很低
自主创新能力低下一直是我国发展各项先进技术的硬伤，在烟气脱硫技术上也不例外。据统计，我国所有的脱硫公司中只有为数不多的几家公司有30万kW及以上机自主知识产权的烟气脱硫技术，其他公司还在引进大量外国的脱硫技术，技术引进费和技术使用费等各项开支加大了公司的生产成本，而且引进回来的脱硫技术很大程度上不能与我国公司的实际状况相符合，使用结果很不理想，因此就更谈不上吸收再创造了。
2.2、烟气脱硫市场的法制监管力度不够
在大力宣传生态环保生产的国际大环境下，脱硫市场的规模和范围也呈逐渐扩大趋势。然而我国的各种脱硫环境、市场还不够成熟，虽然各种与脱硫环保有关的企业顺势大批量的出现，但是在脱硫人才的选择、脱硫技术的标准，脱硫公司的水平上还没有明确的条文予以规定，相关制度的缺乏导致后期除了出现脱硫公司承包脱硫工程的效果不明显，质量不合格的后果，还出现了部分工程招标存在走形式的现象。
2.3、部分脱硫设备难以实现高效稳定运行
一方面由于我国的脱硫自主创新技术能力低下，多数设备源自于国外，因此在引进、吸收、再创造上存在和大程度的不足，在后期的再设计上也出现了较大的缺陷，当机器出现故障时不能及时的修复，脱硫设备不仅停产运行还耽误了工程进度。另一方面脱硫市场的法制等监管力度不够强。为了获得利益，火电厂存在不正当竞争也导致脱硫设备不能实现高效稳定运行。
3、电厂烟气脱硫脱硝技术研究发展
3.1、氧化-吸收法
NO除生成络合物外，无论在水中或碱液中都不被吸收。需要将部分ON氧化为ON2，再由碱液吸收脱除。目前研究较多的强氧化剂有NaClO2、H2O2、KMnO4、O3。
3.1.1、亚氯酸钠20世纪70年代开始前人以亚氯酸钠为氧化剂，与其他碱性或者酸性溶液组成复合吸收剂采用多种反应器研究脱硫脱氮。研究了喷淋塔，还有鼓泡反应器、填充柱、以及平板式气液界面搅拌釜。在脱硝程中ON被NaClO2氧化成NO3-，ClO2-转化成Cl-、ClO-。在具体的吸收液中气反应机理有所变化。研究表明以亚氯酸钠为氧化剂形成的复合吸收剂在酸性条件下具有较好的脱硫脱硝效果，亚氯酸钠初始浓度、SO2和ON初始浓度、吸收液PH值、以及温度对脱硝效率影响较大，脱硝主要产物为NO3-。但此方法产物复杂，难以再次利用，处理过程中易产生有毒气体，腐蚀设备。
3.1.2、过氧化氢H2O2在酸性条件下具有较强的氧化性，可将NO氧化成NO2且分解产物为氧气和水，不会造成二次污染。Collins等人利用H2O2烟气喷射加后面典型湿式洗涤器实现SO2和NO的联和脱除，其机理认为是通过高温下过氧化氢产生羟基自由基和过氧自由基来实现SO2和NO的氧化。Jordan等对H2O2烟气喷射与后面典型湿式洗涤器联合脱除NO的工艺迚行了经济可行性分析表明H2O2/NO摩尔比作为关键因素，在摩尔比为1.37时H2O2喷射工艺作为SCR法的替代工艺具有经济可行性。
3.2、脉冲电晕法脱硫脱硝技术
3.2.1、脱硫脱硝原理
脉冲电晕法使用高压电源电晕放电来取代昂贵的电子加速器产生高能电子。其反应机理如下：通过交直流叠加电源加到放电电极上，产生高压脉冲电晕放电，使得烟气分子突然获得巨大的能量，获得常温下的非平衡等离子体。这些等离子体里面含有大量的高能离子、电子、激发态粒子，这些活性粒子使被电晕放电一同激活的SO2、NO分子经过一系列复杂的电化学反应被氧化且与烟气中的水形成相应的酸。酸与添加的氨形成（NH3）2SO4和NH3NO3，收集之后处理加工成化肥。
3.2.2、工艺流程
烟气经加热加湿后进入反应器，在脉冲电源的作用下，氧化SO2和NO并与水蒸气形成酸脱除。最后通过捕捉收集装置将相应的副产物铵盐进行收集处理加工。
3.2.3、技术特点
脉冲电晕法由电子束照射法发展而来但避免了使用电子加速器，因此没有了电子枪寿命及X射线屏蔽的问题。它能在单一过程内一体脱出SO2和NOx，并且该工艺还有除尘效果，其副产物可做肥料。 3.3、湿式同时脱硫脱硝工艺
3.3.1、氯酸氧化工艺。其包括氧化吸收塔和碱式吸收塔两部分。其脱氮率真可以高达95%以上，在脱氮脱硫的同时还能够将气体中的有毒微量金属元素予以脱除。此项工作目前还处于探索阶段。
3.3.2、湿式配合吸收工艺。采用湿式洗涤系统联合脱硫工艺，可以脱除60%以上的NOx和90%的SO2。湿式配合吸收工艺目前处于研发阶段，混合物的损失和再生困难是阻碍其工业化的主要因素
3.3.3、CombiNOx工藝。主要利用吸收剂碳酸钠、碳酸钙和硫代硫酸钠，吸收物为硫酸钙和氨基磺酸。脱氮率可达95%左右，脱硫率高达99%。不过其脱除后产生的硫酸盐和亚硫酸盐混合物为后续处理造成难题，目前处于研究阶段。
3.4、联合脱硝脱硫技术
这种技术在烟气脱硝脱硫技术中应用最为广泛。它既可以去除烟气中的SO2，也可以去除烟气中的NOX。其主要特点是通过石灰石-石膏烟气脱硫系统来去除SO2，用SCR去除NOX。但是，这项技术虽然可以达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率，但在使用过程中，容易形成表面结垢，阻塞和腐蚀正在运行的设备，大大降低了脱硝脱硫的效率。
3.5、同时脱硫脱硝技术烟气
同时脱硫脱硝技术又可分为两大类：炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中的同时脱除技术。这项技术虽然受到了重大关注，但遗憾的是并没有得到有效的利用，只尚处于研究阶段，但不管如何，这项技术取得了重大成就，其中包括电子束照射法和脉冲电晕等离子法。电子束照射法利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物，在极短时间内进行强烈氧化反应，从而大大提高了脱硝脱硫效率。不仅如此，它还有将其产生的副产品和氨气转化为化肥，从而加大了其脱硫脱硝的优势。脉冲电晕等离子体法能在同一过程中，同时脱除SO2和NOx，高能电子由电晕放电产生，在实施过程中，费用较低，也可以摆脱辐射屏的影响，更重要的是可望实现集脱硫脱硝和收集飞灰等功能于一体。
4、脱硝脱硫技术的发展方向
随着工业时代的到来，能源的需求量必然会上升，从而使得能源的消耗量也急剧增长。能源时代带动了我国经济的发展，但是，从另一方面来说，也带来了环境的污染，严重威胁到了人们的健康。21世纪的今天，环境污染是全世界共同面临的问题，也是大家齐心协力，一致共同努力的方向。因此，脱硝脱硫技术必然会成为人们关注的焦点，它的前途不可限量，这不仅是因为它顺应了时代的潮流，更重要的是它迎合了目前人们亟需解决环境污染的需要。那么，它究竟会朝着什么方面发展，在哪方面取得重大突破呢？毫无疑问，其理论研究将会更加深入，因为理论是技术发展的前提和基础。因此，在完善的理论面前，烟气脱硝脱硫在技术上将会取得重大的突破。其次，烟气脱硝脱硫技术在设备上将更加完善，在节约成本，保障安全，增加效益方面也取得更大的成就。最后，烟气脱硝脱硫技术将很快被投入市场，在中小锅炉上发挥其不可忽视的作用，并实现其高效、低耗和便利的特点。
5、结语
目前，脱硫脱硝技术的种类多样，但是鉴于我国在人力、物力、财力等各方面的水平差距，在引进先进的技术设备、投资运行上还存在一定局限，所以我们必须在对各种有效的脱硫技术加以吸收的基础上，再根据我国国情对其加以改进，争取实现国产化，形成有效的脱硫技术，以改善生态环境。
参考文献：
[1]姚健锋.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的研究与发展[J].科技资讯，2011，24：142.
[2]姜雨泽.脉冲放电烟气脱硫脱硝技术的发展与探讨[J].电力设备，2005，05：10-12.
[3]姚雨，郭占成，赵团.烟气脱硫脱硝技术的现状与发展[J].钢铁，2003，01：59-63.
【关键词】电厂烟气；脱硫脱硝；发展
引言
工业燃煤锅炉排放的SO2和氮氧化物（NOx）是形成酸雨和光化学烟雾的主要原因，其排放量已严重超过大气环境的承载限值，对生态环境造成了严重的破坏幵给人类带来了巨大的经济损失。自20世纪70年代起，西方収达国家在多年烟气SO2排放控制技术研究的基础之上，开始了工业烟气中SO2和NOx同时脱除技术的研究。同时脱硫脱硝技术可分为湿法、干法和半干法三大类。湿法工艺成熟、效率高，应用广泛，但存在成本高、占地面积与耗水量大、易产生二次污染、氨泄漏和设备腐蚀等问题；而干法、半干法虽然仍存在一些技术和经济等方面的缺陷，但由于具有耗水量少、运行成本低、设备简单、占地面积小等优点。
1、我国发电厂烟气脱硫技术的现状
脱硫工艺在生产中所处的部位可分为：燃烧前的燃料脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫（FGD）。烟气脱硫即在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫装备，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技术手段，为国内外广泛应用。烟气脱硫方法按有无液相介入可分为：湿法、半干法、干法、电子束法和海水法。其中湿法脱硫技术占85%左右，而石灰石—石膏湿法约占36.7%。目前，大型机组烟气脱硫核心关键技术和设备仍然依赖于国外，投资和运行费用仍然居高不下，不适合我国国情。本文对当前我国火电厂烟气脱硫一体化技术加以分析，提出存在的主要问题，并给出几点改进的建议。
2、我国火电厂烟气脱硫技术存在的问题
2.1、烟气脱硫技术自主创新能力很低
自主创新能力低下一直是我国发展各项先进技术的硬伤，在烟气脱硫技术上也不例外。据统计，我国所有的脱硫公司中只有为数不多的几家公司有30万kW及以上机自主知识产权的烟气脱硫技术，其他公司还在引进大量外国的脱硫技术，技术引进费和技术使用费等各项开支加大了公司的生产成本，而且引进回来的脱硫技术很大程度上不能与我国公司的实际状况相符合，使用结果很不理想，因此就更谈不上吸收再创造了。
2.2、烟气脱硫市场的法制监管力度不够
在大力宣传生态环保生产的国际大环境下，脱硫市场的规模和范围也呈逐渐扩大趋势。然而我国的各种脱硫环境、市场还不够成熟，虽然各种与脱硫环保有关的企业顺势大批量的出现，但是在脱硫人才的选择、脱硫技术的标准，脱硫公司的水平上还没有明确的条文予以规定，相关制度的缺乏导致后期除了出现脱硫公司承包脱硫工程的效果不明显，质量不合格的后果，还出现了部分工程招标存在走形式的现象。
2.3、部分脱硫设备难以实现高效稳定运行
一方面由于我国的脱硫自主创新技术能力低下，多数设备源自于国外，因此在引进、吸收、再创造上存在和大程度的不足，在后期的再设计上也出现了较大的缺陷，当机器出现故障时不能及时的修复，脱硫设备不仅停产运行还耽误了工程进度。另一方面脱硫市场的法制等监管力度不够强。为了获得利益，火电厂存在不正当竞争也导致脱硫设备不能实现高效稳定运行。
3、电厂烟气脱硫脱硝技术研究发展
3.1、氧化-吸收法
NO除生成络合物外，无论在水中或碱液中都不被吸收。需要将部分ON氧化为ON2，再由碱液吸收脱除。目前研究较多的强氧化剂有NaClO2、H2O2、KMnO4、O3。
3.1.1、亚氯酸钠20世纪70年代开始前人以亚氯酸钠为氧化剂，与其他碱性或者酸性溶液组成复合吸收剂采用多种反应器研究脱硫脱氮。研究了喷淋塔，还有鼓泡反应器、填充柱、以及平板式气液界面搅拌釜。在脱硝程中ON被NaClO2氧化成NO3-，ClO2-转化成Cl-、ClO-。在具体的吸收液中气反应机理有所变化。研究表明以亚氯酸钠为氧化剂形成的复合吸收剂在酸性条件下具有较好的脱硫脱硝效果，亚氯酸钠初始浓度、SO2和ON初始浓度、吸收液PH值、以及温度对脱硝效率影响较大，脱硝主要产物为NO3-。但此方法产物复杂，难以再次利用，处理过程中易产生有毒气体，腐蚀设备。
3.1.2、过氧化氢H2O2在酸性条件下具有较强的氧化性，可将NO氧化成NO2且分解产物为氧气和水，不会造成二次污染。Collins等人利用H2O2烟气喷射加后面典型湿式洗涤器实现SO2和NO的联和脱除，其机理认为是通过高温下过氧化氢产生羟基自由基和过氧自由基来实现SO2和NO的氧化。Jordan等对H2O2烟气喷射与后面典型湿式洗涤器联合脱除NO的工艺迚行了经济可行性分析表明H2O2/NO摩尔比作为关键因素，在摩尔比为1.37时H2O2喷射工艺作为SCR法的替代工艺具有经济可行性。
3.2、脉冲电晕法脱硫脱硝技术
3.2.1、脱硫脱硝原理
脉冲电晕法使用高压电源电晕放电来取代昂贵的电子加速器产生高能电子。其反应机理如下：通过交直流叠加电源加到放电电极上，产生高压脉冲电晕放电，使得烟气分子突然获得巨大的能量，获得常温下的非平衡等离子体。这些等离子体里面含有大量的高能离子、电子、激发态粒子，这些活性粒子使被电晕放电一同激活的SO2、NO分子经过一系列复杂的电化学反应被氧化且与烟气中的水形成相应的酸。酸与添加的氨形成（NH3）2SO4和NH3NO3，收集之后处理加工成化肥。
3.2.2、工艺流程
烟气经加热加湿后进入反应器，在脉冲电源的作用下，氧化SO2和NO并与水蒸气形成酸脱除。最后通过捕捉收集装置将相应的副产物铵盐进行收集处理加工。
3.2.3、技术特点
脉冲电晕法由电子束照射法发展而来但避免了使用电子加速器，因此没有了电子枪寿命及X射线屏蔽的问题。它能在单一过程内一体脱出SO2和NOx，并且该工艺还有除尘效果，其副产物可做肥料。 3.3、湿式同时脱硫脱硝工艺
3.3.1、氯酸氧化工艺。其包括氧化吸收塔和碱式吸收塔两部分。其脱氮率真可以高达95%以上，在脱氮脱硫的同时还能够将气体中的有毒微量金属元素予以脱除。此项工作目前还处于探索阶段。
3.3.2、湿式配合吸收工艺。采用湿式洗涤系统联合脱硫工艺，可以脱除60%以上的NOx和90%的SO2。湿式配合吸收工艺目前处于研发阶段，混合物的损失和再生困难是阻碍其工业化的主要因素
3.3.3、CombiNOx工藝。主要利用吸收剂碳酸钠、碳酸钙和硫代硫酸钠，吸收物为硫酸钙和氨基磺酸。脱氮率可达95%左右，脱硫率高达99%。不过其脱除后产生的硫酸盐和亚硫酸盐混合物为后续处理造成难题，目前处于研究阶段。
3.4、联合脱硝脱硫技术
这种技术在烟气脱硝脱硫技术中应用最为广泛。它既可以去除烟气中的SO2，也可以去除烟气中的NOX。其主要特点是通过石灰石-石膏烟气脱硫系统来去除SO2，用SCR去除NOX。但是，这项技术虽然可以达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率，但在使用过程中，容易形成表面结垢，阻塞和腐蚀正在运行的设备，大大降低了脱硝脱硫的效率。
3.5、同时脱硫脱硝技术烟气
同时脱硫脱硝技术又可分为两大类：炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中的同时脱除技术。这项技术虽然受到了重大关注，但遗憾的是并没有得到有效的利用，只尚处于研究阶段，但不管如何，这项技术取得了重大成就，其中包括电子束照射法和脉冲电晕等离子法。电子束照射法利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物，在极短时间内进行强烈氧化反应，从而大大提高了脱硝脱硫效率。不仅如此，它还有将其产生的副产品和氨气转化为化肥，从而加大了其脱硫脱硝的优势。脉冲电晕等离子体法能在同一过程中，同时脱除SO2和NOx，高能电子由电晕放电产生，在实施过程中，费用较低，也可以摆脱辐射屏的影响，更重要的是可望实现集脱硫脱硝和收集飞灰等功能于一体。
4、脱硝脱硫技术的发展方向
随着工业时代的到来，能源的需求量必然会上升，从而使得能源的消耗量也急剧增长。能源时代带动了我国经济的发展，但是，从另一方面来说，也带来了环境的污染，严重威胁到了人们的健康。21世纪的今天，环境污染是全世界共同面临的问题，也是大家齐心协力，一致共同努力的方向。因此，脱硝脱硫技术必然会成为人们关注的焦点，它的前途不可限量，这不仅是因为它顺应了时代的潮流，更重要的是它迎合了目前人们亟需解决环境污染的需要。那么，它究竟会朝着什么方面发展，在哪方面取得重大突破呢？毫无疑问，其理论研究将会更加深入，因为理论是技术发展的前提和基础。因此，在完善的理论面前，烟气脱硝脱硫在技术上将会取得重大的突破。其次，烟气脱硝脱硫技术在设备上将更加完善，在节约成本，保障安全，增加效益方面也取得更大的成就。最后，烟气脱硝脱硫技术将很快被投入市场，在中小锅炉上发挥其不可忽视的作用，并实现其高效、低耗和便利的特点。
5、结语
目前，脱硫脱硝技术的种类多样，但是鉴于我国在人力、物力、财力等各方面的水平差距，在引进先进的技术设备、投资运行上还存在一定局限，所以我们必须在对各种有效的脱硫技术加以吸收的基础上，再根据我国国情对其加以改进，争取实现国产化，形成有效的脱硫技术，以改善生态环境。
参考文献：
[1]姚健锋.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的研究与发展[J].科技资讯，2011，24：142.
[2]姜雨泽.脉冲放电烟气脱硫脱硝技术的发展与探讨[J].电力设备，2005，05：10-12.
[3]姚雨，郭占成，赵团.烟气脱硫脱硝技术的现状与发展[J].钢铁，2003，01：59-63.