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摘要：本文在对比分析的基础上，指出了联合脱硫脱硝技术比单独脱硫或脱硝更有优势，重点介绍了国内外比较成熟的联合脱硫脱硝工艺及其应用情况。最后，结合现状，提出了今后联合脱硫脱硝技术的发展趋势。
关键词：联合脱硫脱硝；应用进展；发展趋势
1前言
我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭在我国能源消耗中的比例达到70％以上。而在很长的一段时间内，我国一次能源仍将以煤为主。煤燃烧产生的烟气中，含有大量的NOx、SO2等污染物，对人体、环境和生态系统都有极大危害。国家对NOx、SO2的污染控制十分重视，我国于2004年1月1日起执行新版GB13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》，严格限制了SO2和N0X的排放，大部分电厂将面临着加强控制SO2和N0X排放的问题。
2烟气联合脱硫脱硝技术
目前较为成熟的脱硫脱硝的方法为湿法脱硫与干法脱硝相结合的组合工艺，此工艺采用两套独立的系统分步脱硫、脱硝，虽然可以获得满意的脱硫脱硝率，但是存在占地面积大、系统复杂、投资和运行费用高的缺点。而联合脱硫、脱硝技术是指用一种反应剂在一个过程中将烟气中的NOx和SO2同时脱除的技术。与传统的技术相比，该技术具有设备精简、占地面积小、基建投资少、运行管理方便等优点，日益受到人们的关注和重视。
据EPRI（美国电力研究院）统计，联合脱硫脱硝的新技术约60余种。随着研究的进一步发展，将会有越来越多的新技术、新工艺被用于烟气净化[1]。
2.1SNOXTM技术
SNOX是一种从烟道气中同时脱除SO2、NOx以及固体颗粒物的工艺。此种烟气净化系统由3部分组成：烟气经除尘后进入除NOx和SOx一体化反应器，以SCR法去除NOx，并结合使用V2O5蜂窝催化剂将SO2氧化为SO3，然后再经三级喷淋吸收，得到符合市场要求的硫酸[2]。
该技术在美国的OhioEdisonNile电站2号炉108MW的旋风炉上实施，取得了显著效果，脱硫效率一般可达95%，脱硝率平均能达到94%，硫酸纯度超过I级酸的美国联邦标准。该技术运行和维护费用低，可靠性高。但是能耗大，投资费用高，而且作为危险品，浓硫酸的储运困难。故只有在更严格的排放标准出台以及附近有硫酸副产品市场时才有较好的市场前景[3]。
2.2SNRBTM技术
该技术本质上是综合运用于脉冲喷射式布袋除尘室，把脱硫、脱硝和除尘三者结合为一体。高温布袋室处于省煤器和空气预热器之间，在布袋室的上游喷入钙基或钠基吸附剂脱除SO2，灰尘和反应后的吸附剂用纤维过滤布袋除去。圆柱形整体SCR催化剂被包裹在布袋室内的布袋里，NH3自布袋室上游喷入，NOx在SCR催化剂作用下与氨反应被脱除[4]。
为了展示其脱硫、脱硝和除尘的能力，该技术在美国OhioEdison’sR.E.Burger电厂进行了示范。示范结果表明，该技术对脱硫率要求高于85%的机组不经济，当脱硫要求较低时，SNRBTM技术则有较大优势。
2.3烟气脱硫脱硝一体化技术
烟气通过脱硝设备，此时气体温度很高，一般利用氨气作为反应剂，在催化剂的作用下将NOx转化为N2和水，而作为空气组成部分的N2和水对大气不会产生污染，烟气通过脱硝设备处理后又通过电除尘器进行除尘（除尘效率在99.9%以上），然后再借助鼓风机的作用将烟气传送到脱硫装置，脱硫装置主要由洗涤塔组成，向塔中喷入石灰吸收液吸收烟气中SO2，形成石膏，石膏和电除尘器分离出来的粉煤灰混合，进行废渣综合利用。处理后的尾气温度在80℃左右，这种尾气含有少量NOx、SO2和飞灰，最后通过烟囱排入大气。脱硝主要采用硒作催化剂，脱硝装置位于锅炉出口和空气预热器之间，在烟气进入脱硝装置之前，首先将NH3和空气的混合气体（氨气5%）导入。氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上，烟气由上向下流动，催化剂上表面保持一定的温度，这样保证反应的顺利进行，NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和水[1]。
该技术在德国的Schwandorf电厂应用，取得了比较好的效果。能实现90%和70%以上的总脱硫脱硝率，基本无二次污染问题，而且设备效率都很高。
2.4湿法同步脱硫脱硝技术
该技术是在现有湿法脱硫技术的基础上加以改造，进而实现同步脱硫脱硝的工艺。根据液相中发生化学反应的不同，这些方法可以分为碱液吸收法、络合吸收法、还原吸收法和氧化吸收法。杨俊国[5]对各种吸收方法做了详尽的描述。
2.5负载型CuO脱硫脱硝技术和活性炭脱硫脱硝技术
高巨宝等[6]对具有发展潜力的负载型CuO脱硫脱硝技术（以Al2O3为载体）和具有实际应用价值的活性炭脱硫脱硝技术进行了对比，指出了2种技术的发展方向和需要进一步研究的问题，并对于这2种技术的进一步发展和推广应用具有重要的意义。
2.6活性焦烟气联合脱硫脱硝技术[7]
活性焦吸附法是西德BF公司在1976年开发的，后经日本三井矿山公司改进建立了试验装置。该法是以物理-化学吸附原理为基础的干法脱硫-脱硝技术。烟气中的SO2在活性焦微孔的吸附催化作用下生成硫酸，再加热后又生成浓度很高的SO2气体，根据需要转化成硫磺、液态SO2等产品。烟气中的NOx在加氨条件下经活性焦催化还原，生成水和氮气。
1981年日本对该工艺进行了示范试验。1987年在Arzberg燃煤电厂的2台机组上安装了该工艺。1989年在德国的Hoechst燃煤电厂机组上也安装了该工艺。日本电力能源公司也安装了活性焦脱除NOx工艺并1995年开始稳定运行。
2.7LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝技术[8]
北京利德衡环保工程有限公司自主研发了“LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝工艺及成套装备”并已应用在多个项目中。“LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝工艺及成套装备”最主要的特点是将“湿法脱硫+液相氧化+还原脱硝”三段工艺设计于同一吸收塔内，且各工艺段自成循环系统、互不影响，可实现燃煤工业锅炉烟气联合高效脱硫脱硝的目的。
该技术目前已应用在北京、西安等地多个35～100t/h燃煤工业锅炉烟气处理工程中，效果良好。其中，西安高新区热力有限公司燃煤工业锅炉烟气处理工程环境保护验收监测显示，脱硫脱硝塔出口SO2浓度<50mg/m3，NOx浓度<100mg/m3，脱硫效率>95%，脱硝效率>70%，脱除效率稳定。
2.8其他脱硫脱硝技术
目前有实用价值的技术还有湿式FGD加金属螯合物法、氯酸氧化法、臭氧法、等离子体法、流化床法、再燃法等[9～12]。当前研究热点集中于低NOx燃烧器开发、SCR中高效廉价易再生催化剂的开发，活性炭技术的优化，低温等离子体法的研究。
3结语
大气污染日益严重，而我国煤电对大气污染的影响最大。烟气联合脱硫脱硝技术的推广应用有助于解决我国硫资源缺乏与燃煤污染环境的矛盾，实现经济可持续发展。但是，目前广泛研究的联合脱硫脱硝技术所采用的高锰酸钾、亚氯酸钠等氧化剂成本较高，对于像我国这样的发展中国家来说，在经济上仍是一种负担。因此，开发符合廉价、高效吸收剂和副产物可以资源化利用的低成本同时脱硫脱硝新技术是目前国内外脱硫脱硝技术的研究趋势。
参考文献：
[1].钟毅，曾汉才，金峰等.联合脱硫脱硝技术的现状[J].电力科学与工程，2002，（4）12
[2].李清方，张建，陆诗建等.烟气联合脱硫脱硝技术综述[J].广东化工，2009，（9）115-116
[3].USDepartmentofEnergy.ABBenvironmentalsystemSNOXTMfluegascleaningdemonstrationproject[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0395，WashingtonDC，1999（6）3-5.
[4].USDepartmentofEnergy.Technologiesforthecombinedcontrolofsulfurdioxideandnitrogenoxidesemissionsfromcoal2firedboilers[R].TopicalReportNumber13，WashingtonDC，1999（5）：8-18.
[5].杨俊国.湿法同步脱硫脱硝技术研究现状及发展趋势[J].广州化工，2011，（16）35
[6].高巨宝，樊越胜等.烟气联合脱硫脱硝技术的对比研究[J].锅炉技术，2006（5）75-77
[7].李艳芳.活性焦烟气联合脱硫脱硝技术[J].煤质技术，2009，（1）36-39
[8].http：//news.bjx.com.cn/html/20140417/504555.shtml
[9].马双忱，赵毅等.联合脱除SO2和NOX的烟气治理技术[J].华北电力大学学报，2000，27（3）：4-6.
[10].USDepartmentofEnergy.NucleACFBdemonstrationproject[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0392，Washing2tonDC，1999（6）：2.
[11].USDepartmentofEnergy.DemonstrationofadvancedcombustionNOxcontroltechniquesforawall-firedboiler[R].ProjectPer2formanceSummary.DOE/FE-0429，WashingtonDC，2000（1）：4-6.
[12].USDepartmentofEneyy.Demenstrationofcoalreburningforcy2colneboilerNOxcontrol[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0391，WashingtonDC，1999（6）：2-4.
影响，可实现燃煤工业锅炉烟气联合高效脱硫脱硝的目的。
该技术目前已应用在北京、西安等地多个35～100t/h燃煤工业锅炉烟气处理工程中，效果良好。其中，西安高新区热力有限公司燃煤工业锅炉烟气处理工程环境保护验收监测显示，脱硫脱硝塔出口SO2浓度<50mg/m3，NOx浓度<100mg/m3，脱硫效率>95%，脱硝效率>70%，脱除效率稳定。
2.8其他脱硫脱硝技术
目前有实用价值的技术还有湿式FGD加金属螯合物法、氯酸氧化法、臭氧法、等离子体法、流化床法、再燃法等[9～12]。当前研究热点集中于低NOx燃烧器开发、SCR中高效廉价易再生催化剂的开发，活性炭技术的优化，低温等离子体法的研究。
3结语
大气污染日益严重，而我国煤电对大气污染的影响最大。烟气联合脱硫脱硝技术的推广应用有助于解决我国硫资源缺乏与燃煤污染环境的矛盾，实现经济可持续发展。但是，目前广泛研究的联合脱硫脱硝技术所采用的高锰酸钾、亚氯酸钠等氧化剂成本较高，对于像我国这样的发展中国家来说，在经济上仍是一种负担。因此，开发符合廉价、高效吸收剂和副产物可以资源化利用的低成本同时脱硫脱硝新技术是目前国内外脱硫脱硝技术的研究趋势。
参考文献：
[1].钟毅，曾汉才，金峰等.联合脱硫脱硝技术的现状[J].电力科学与工程，2002，（4）12
[2].李清方，张建，陆诗建等.烟气联合脱硫脱硝技术综述[J].广东化工，2009，（9）115-116
[3].USDepartmentofEnergy.ABBenvironmentalsystemSNOXTMfluegascleaningdemonstrationproject[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0395，WashingtonDC，1999（6）3-5.
[4].USDepartmentofEnergy.Technologiesforthecombinedcontrolofsulfurdioxideandnitrogenoxidesemissionsfromcoal2firedboilers[R].TopicalReportNumber13，WashingtonDC，1999（5）：8-18.
[5].杨俊国.湿法同步脱硫脱硝技术研究现状及发展趋势[J].广州化工，2011，（16）35
[6].高巨宝，樊越胜等.烟气联合脱硫脱硝技术的对比研究[J].锅炉技术，2006（5）75-77
[7].李艳芳.活性焦烟气联合脱硫脱硝技术[J].煤质技术，2009，（1）36-39
[8].http：//news.bjx.com.cn/html/20140417/504555.shtml
[9].马双忱，赵毅等.联合脱除SO2和NOX的烟气治理技术[J].华北电力大学学报，2000，27（3）：4-6.
[10].USDepartmentofEnergy.NucleACFBdemonstrationproject[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0392，Washing2tonDC，1999（6）：2.
[11].USDepartmentofEnergy.DemonstrationofadvancedcombustionNOxcontroltechniquesforawall-firedboiler[R].ProjectPer2formanceSummary.DOE/FE-0429，WashingtonDC，2000（1）：4-6.
[12].USDepartmentofEneyy.Demenstrationofcoalreburningforcy2colneboilerNOxcontrol[R].ProjectPerformanceSummary，DOE/FE-0391，WashingtonDC，1999（6）：2-4.