（中煤红星发电有限公司 新疆哈密 839000）
摘要：火电厂运行中，煤炭燃烧后的烟气中含有大量的二氧化硫与氮氧化物等有害气体，这些污染物直接排放到大气中会导致环境污染，威胁到人们的身体健康。所以火电厂必须要配套建设环保设施，主要是以控制烟气中的二氧化硫、氮氧化物、汞等有害气体的含量为目标。传统工艺操作比较复杂，造价成本高，增加了综合调控排放达标排放的难度。为了改善这些问题，烟气脱硫脱硝协同控制技术得到应用推广，下面便围绕该技术在火电厂废气处理中的运用展开分析。
关键词：火电厂；环保；烟气脱硫脱硝；协同控制
引言
火电厂锅炉烟气排放量，在我国工业烟气排放总量中占有较大的比例，大气污染造成酸雨、臭氧层破坏等引发自然灾害频繁出现，对农作物、人类生活环境造成了巨大的危害，所以实现火电厂烟气达标排放是一项刻不容缓的工作。
1烟气脱硫脱硝协同控制技术开发的重要性
火电厂控制氮氧化物污染方式目前主要有两种,一种是低氮燃烧技术,该技术已经发展成熟，一般在锅炉设计阶段就会考虑，在运行中严格控制燃烧参数，就可以达到脱硝效果，后期投入资金较少,被我国火电厂广泛应用。但受燃烧条件限制,及操作技术限制，控制手段单一，达不到超低排放要求。另一种就是SCR烟气脱硝技术。目前,火电厂应用最多的脱硝工艺还是选择性催化还原法(CSR)技术。我国环保部门在之前发布的条文中也指出去除氮氧化物选择性催化还原法是首选,但同时也提到支持烟气脱硫脱硝协同控制技术的开发研究与应用。顾名思义,脱硫脱硝协同控制技术就是将烟气中的二氧化硫与氮氧化物在同一反应区域同时脱除,先进于CSR技术要把脱硫、脱销环节在两个反应区分开来进行,存在系统复杂、占地广、投资大等问题，相对而言脱硫脱硝协同控制技术有设备系统简单、占地小、基础建设投资低,运行管理便捷等先天优质条件。所以后期烟气脱硫脱硝协同技术的开发、创新是极其必要的，主要原因有以下几方面:(l)氮氧化物与二氧化硫同为酸性氧化物,把它们的脱除工作同时进行并无不妥。目前我国火电厂都设计烟气脱硫设施,如果在现有脱硫设施基础上研究出与其相结合的脱硫脱硝一体化协同控制技术,烟气脱硝的成本将大幅度降低。(2)现有的脱硝技术SCR与SNCR都存在一定的技术缺陷,例如SCR法需要大量的资金投人,并且对技术的要求也很高,催化剂采购价格比较高、化学寿面短，另外更换下来的废旧催化剂属于危废物，后续处理难度大、处理成本高。SNCR法对烟气流速与反应温度的控制技术比较苛刻,脱硝效率不稳定，且氨的大量使用也容易产生泄漏,存在一定的安全隐患。
2国内外烟气脱硫脱硝协同控制技术
2.1高能电子活化氧化技术
高能电子活化氧化技术在实际应用中有两种工艺作为选择，即电子束法、脉冲电晕法。其中电子束法需要运用到电子加速器，该装置在运行中形成高能等离子体，对烟气中的气态污染物进行氧化处理，SO2、NOX等物质受到高能电子的强烈氧化作用，开始和水蒸气反应，产生雾状硫酸、硝酸。这两种物质和氨之间反应形成硫酸铵、硝酸铵，最后产生的净烟气会直接排入到大气中。脉冲电晕法可以用高压脉冲电源取代传统加速器电子束，投资成本、节能方面都有优势，另外，加速器电子束工艺耗电量较大，运行成本高，一些核心设备的高压直流电源、电子加速器稳定性还有待提升。脉冲电晕法在脱硫脱硝中运用高压电源作为等离子体形成高能电子，与电子束照射技术相比，投资成本低，并且不会造成二次污染。如果在超窄脉冲作用时间范围内应用脉冲电晕法，电子速度提升的同时，也不会因为离子自由基惯性较大无法实现加速，所以该方法有非常好的节能效果。
2.2干法烟气脱硫脱硝技术
将固体流态化技术引入烟气循环流化床技术，是近年来烟气脱硫脱硝领域的研究热点。
基本原理是使用熟石灰作为吸收剂，对于烟气中含有的二氧化硫，喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO，与烟气中的SO2发生反应，生成硫酸钙；采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸铵或硫酸。气、液、固三相同时被吸收蒸发，最后将脱硫产物进行干燥。在细粉分离器收集灰尘后，大多数固体颗粒返回到流化床循环。高活性抗氧化剂（液体反硝化添加剂或水、湿固体反硝化添加剂作为吸收剂，混合并喷入Ca（OH）2床），Ca（OH）2吸收NOX三相平衡达到反硝化反应的目的，实现二氧化硫和氮氧化物的全面清除。与传统的石灰石—石膏脱硫装置相比，干法烟气技术具有系统操作简单，工程投资少，运行成本低，占地面积小的特点。同时有气固接触时间长，控制灵活，无废水产生的优点。缺点是脱硫副产物无法再循环利用，脱硫效率调整范围窄，给该技术的推广应用带来了一定困难。
2.3中高温SCR脱硝与半干法脱硫结合技术、中高温SCR脱硝与石灰石-石膏湿法脱硫结合技术
中高温SCR技术是当今世界上广泛使用的成熟脱硝技术，该技术采用钒-钛催化剂将烟温控制在350-450℃完成催化反应，利用氨气还原烟气中的氮氧化物。反应产生无害的氮气和水，同时，催化剂会裂解成CO2水及HCl，脱硝效率可达85%以上。半干法脱硫是使用浓度较稠的石灰浆，在特殊装置喷入下与热烟气接触反应除掉烟气中的二氧化硫。石灰石-石膏湿法脱硫法，主要是将一定浓度PH值为5.0-5.8的石灰石浆通过特殊喷嘴自吸收塔上部向下喷淋，浆液与逆向上行的烟气中SO2、SO3发生化学反应，生成H2SO3 、H2SO4，生成物与CaCO3进一步发生化学反应生产 CaSO3， CaSO3进一步得到氧化、结晶，生产石膏 (CaSO4•2H2O)，同时烟气中含有的HCl和HF等有害气体也在吸收塔中被吸收。其化学反应式如下：
2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2
2HF + CaCO3 → CaF2 + H2O + CO2
CaCO3+ SO2+ 2H2O+1/2 O2→CaSO4•2H2O+ CO2
优点：中高温SCR脱硝效率可达85%以上，两种脱硫技术效率都可达98%以上。缺点：半干法脱硫、石灰石-石膏湿法脱硫法两种脱硫技术投资较高且脱硫后续防腐蚀、磨损压力较大，运行成本较高。
2.4络合吸收技术
络合吸收技术常作为水脱硫脱硝技术的附属技术进行应用，但其应用效果十分良好。在水中，NO2不易溶解，所以传统的水脱硫脱硝技术效果不佳，但通过络合吸收技术，其将Fe2+加至碱性溶液内，进而得到Fe（NTA）等氨基羟酸亚铁鳌合物，之后将氨基羟酸亚铁鳌合物与NO融合，即可得到亚硝酸亚铁螯合物，再将O2、SO2与NO融合得到N-S化合物，最终通过反应液即可有效的将硫、硝污染物质在烟气当中去除。虽然络合吸收技术效果良好，但受环境及技术条件限制，且工艺流程较为繁琐，操作技术要求高，所以未得到广泛推广。
结语
综上所述，为了有效避免废气中的有害物质排入外界导致生态环境污染，需要进一步优化、推广脱硫脱硝协同控制技术，烟气经脱硫、脱硝、除尘、脱汞等工艺处理后达标排放，既符合国家节能减排政策，同时企业可以申请环保电价补贴，提高经济效益。推进环境保护工作的深入开展，实现火电厂技术创新与改革是当前每一个火电人刻不容缓的职责。
参考文献
[1]张健.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究探讨[J].化工管理,2017,04(23).
[2]彭涛.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究［J］.山东工业技术，2015(6)：208.
[3]姜鑫琦.火电厂锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进展[J].科研，2016（10）：127.