燃煤电厂烟气干法脱硫、脱硝一体化技术

　　王智，赵瑞娥

　　【摘 要】 火电厂燃煤过程排放的污染物是我国大气污染的主要来源之一。基于对我国火电厂烟气脱硫脱硝技术的调研, 阐述了目前国内外干法烟气同时脱硫、脱硝技术，详细介绍了各种技术的机理、研究现状及最新进展，并分析了这些技术的优点和缺点，最后对其发展前景作了展望。

　　【关键词】电厂;烟气;脱硫;脱硝

　　在我国一次能源构成和消费中，煤炭所占的比例高达70%[1]，其中燃煤电厂又是我国耗煤和二氧化硫及氮氧化物排放的大户。因此控制燃煤电厂排放的二氧化硫及氮氧化物，是目前我国大气污染控制最为紧迫的任务之一。

　　燃煤电厂烟气脱硫、脱硝一体化技术是目前控制SOx，和NOx排放的最有效手段之一[2]。近年来，烟气脱硫、脱硝一体化技术因其在同一套系统内实现同时脱硫与脱硝，具有设备精简、占地少、投资省和运行管理方便等优点，已成为大气污染控制领域中前沿性的研究方向[3] 。一般来说，同时脱硫、脱硝技术按照脱除剂及反应产物的状态可分为湿法、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[4] ;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，因而成为极具发展前景的烟气净化技术[5]。

　　1 固相吸附再生技术

　　1.1 活性焦吸附法(BF)

　　活性焦吸附法是一种利用活性焦进行烟气同时脱硫、脱硝的技术。通过活性焦的微孔吸附作用，将SOx存于活性焦的微孔内，再通过热再生，产生高浓度的SOx气体，经过转化装置形成高纯硫磺、浓硫酸等副产品;NOx则在加氨的条件下经活性焦的催化作用生成水和氮气，排人大气。BF法不仅能够实现脱硫、脱硝一体化，而且还能脱除烟气中粉尘、SO3(湿法难以除去)、卤素化合物、有害重金属和有毒气体(如二恶英等)。

　　另外，该法还具有占地面积小、运行费用低、节水效果明显、无污染以及遇碱或盐类时催化剂不致老化等优点。应指出的是：BF法必须将活性炭改性为活性焦，普通活性炭的综合强度(耐压、耐磨、耐冲击)低，表面积大，若使用移动床，因吸附、再生损耗大，存在经济问题。另外，为解决该法存在的反应速度缓慢等缺点，近年来一些研究者提出利用微波诱导活性炭吸附，从而利用催化还原来脱硫、脱硝。该技术用活性炭作为氮氧化物载体，在向活性炭床施加微波能的条件下，使SOx还原为单质硫，NOx还原为氮气，脱硫、脱硝效率均达96%以上。

　　1.2 NH3/V2Ox一TiO2 法该 法以担载在TiO2 ， 等氧化物上的V2Ox( x=4～5)为催化剂，在固定床中以NH3为吸附剂进行了一系列的脱除试验，当反应温度为130℃时，所得的脱硫、脱硝率均达到90% 以上。

　　该法的独特之处是脱硫、脱硝反应物均为NH3，以担载在二氧化钛等金属氧化物上的V2Ox为催化剂，为同时脱硫、脱硝提供了新的途径。

　　1.3 NOXSO 法该法的脱硫、脱硝吸附剂为担载在A12O3圆球上的钠盐，处理过程包括吸收、再生等步骤。

　　1991年，美国能源部匹兹堡能源中心(PETC)与NOXSO公司合作，利用NOXSO法在60kW 发电机组烟气净化装置上进行了中试试验，研究了工艺参数对SOx及NOx脱除率的影响、吸收剂性能随使用时问的变化、再生气体种类对再生效果的影响等。结果表明，反应温度在130℃时，SOx和NOx的脱除率分别达到90%和70%。

　　2 高能电子氧化法

　　2.1 电子束法(EBA)

　　EBA法是一种物理与化学原理相结合的脱硫、脱硝技术。它是利用电子加速器产生强氧化性的自由基等活性物质，把烟气中的SO2和NO氧化为SO3和NO2，这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸汽反应生成雾状的硫酸和硝酸，并与加入的NH3反应生成硫铵和硝铵，脱硫、脱硝同时完成。