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摘要：根据工作实践着重介绍了几种先进的脱硫脱硝技术及其特点、工艺流程和应用前景，并对未来一体化脱硫脱硝工艺提出了看法，以供相关从业人员和企业作为参考。
关键词：火电厂;燃煤;脱硫脱硝技术
0 引言
现代工业的发展是一把双刃剑，一方面给人类带了前所未有物质文明，另一方面也带来了严重的环境问题。由于大气污染排放物导致的雾霾问题已经成为中国切实需要解决的重大环境问题。工业生产中使用煤作燃料而排放的废气是导致大气污染最主要的原因。煤炭燃烧后会排出的SO2和NOx，NOx会和碳氢化合物一起形成光化学烟雾，严重危害人类的健康;SOx和NOx是形成酸雨的主要因素。中国是产煤大国也是用煤大国，新中国成立以来，煤炭在中国发电和工业活动中占据非常重要的位置，年用煤量的一半左右都用于燃煤发电。研究表明，火电厂是中国大气污染物排放大户。在这样的背景下，控制火电厂锅炉烟气中的SO2和NOx迫在眉睫[1]。
1 火电厂脱硫工艺
减少SO2排放，可从两方面入手：a) 在煤炭燃烧过程中控制SO2的产生;b) 利用烟气脱硫技术，消除已生成的SO2。
国内外脱硫技术共有几百种，效果较好且常用于工业实践的包括以下几种：湿式石灰石(石灰)—石膏法烟气脱硫工艺、旋转喷雾干燥法(SDA)、炉内喷钙与尾部增湿活化(LIFAC)、流化床燃烧脱硫、电子束照射法、回流式循环流化床烟气脱硫法、NID法、移动床活性炭吸附法、海水脱硫法等[2]。本文重点探讨前两种工艺。
1.1 湿式石灰石石灰石膏法烟气脱硫工艺
此种工艺在反应塔(吸收塔)中使用石灰石(CaC03)或石灰(CaO)浆液洗涤煤炭的烟气，以此去除烟气中的SO2。具体流程为：首先经除尘器消除粉尘，由底部进入反应塔(吸收塔)向上流动，将石灰石或石灰浆液由反应塔顶部向下喷淋，与烟气接触产生化学反应，结合生成沉淀物，即CaSO3和CaSO4，脱硫后的烟气经烟囱排出。
该工艺化学原理可表达为：
石灰法：2SO2+2CaO+H2O→2CaSO3•H2O
石灰石法：2SO2+2CaO+H2O→2CaSO3•H2O
在脱硫反应塔底部的循环氧化槽中吹入O2，可沉淀物中的CaSO3充分氧化生成副产品石膏，以充分利用资源。使用这种工艺，煤炭烟气脱硫率高达90%～98%，机组容量大，煤炭种类适应性广，工作性能可靠，洗涤剂价格低廉，副产品可以回收，但是需要较大的占地面积和耗水量，初期投产和运行费用较高，实力和空间较小的火电厂不适合采用。
1.2 旋转喷雾干燥法
旋转喷雾干燥法(SDA)以石灰作为脱硫剂，首先将石灰制成消石灰浆，再通过反应塔顶部的快速离心喷雾剂以雾状喷出，与自下向上的烟气充分接触，接触后产生化学反应，烟气中的SO2与石灰生成反应物，随灰尘一起进入除尘器被收集，可循环利用，也可妥善处理。
本工艺的化学反应式为：
石灰消化制浆：CaO+H2O=Ca(OH)2
SO2吸收：Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O
使用该工艺，火电厂的脱硫率达85%左右，虽然脱硫率较湿式石灰石(石灰)—石膏法略低，但优势在于技术成熟，机组系统运行可靠，工艺流程较简单，占地面积和耗水量较小，流程中没有任何污水和污酸排出。该工艺在1980年被美国一个发电厂投入使用，很快受到欧美各大火电厂的欢迎和应用，中国山东黄岛热电厂和四川自马热电厂使用的就是此种工艺。
2 火电厂脱硝工艺
火电厂降低NOx的排放有两种方法：a) 在煤炭燃烧过程中减少NOx的生成;b) 尽量消除已生成的NOx[3]。
2.1 低NOx燃烧技术
低NOx燃烧技术是以控制煤炭燃烧条件和方法来控制烟气中N向NO的转化以减少NO产生的一种技术。在燃烧过程中控制NOx的生成量应按照以下几个方面要求：a) 降低燃烧过程中的空气和O2含量，使煤炭处于缺氧状态燃烧;b) 控制锅炉中燃烧的温度，谨防局部温度过高;c) 保持锅炉及烟道畅通，缩短烟气在高温环境下停留的时间。
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