【概要描述】 一、烟气脱硫脱硝技术研究的重要意义
近年来,虽然我国经济发展快速,工业化水平不断提高,但是大气污染状况却日益严重,SO2，NOx对排放量也在持续增长。其中燃煤烟气是造成该污染的主要根源。烟气脱硫脱硝已成为我国一项严峻的任务。“十二五”规划将“节能减排”列为重要约束性目标,要求到2015年燃煤机组脱硫效率达到95%,脱硝效率75%以上。新增二氧化硫、氮氧化物削减能力分别为277万吨、358万吨。《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》进一步硬化节能减排指标,二氧化硫、氮氧化物排放量分别逐年下降2%和5%以上。
提高空气质量，保障绿色生态园林实乃民生大计,创建友好环境、重现碧水蓝天己箭在弦上。
二、我国气脱硫技术发展分析
烟气脱硫方法大致分为三类,即十法脱硫、半十法脱硫和湿法脱硫。目前应用较多的为湿法脱硫。
(1)石灰石一石膏法烟气脱硫技术。20世纪30年代,英国伦敦巴特西电站和班科赛德电站出现世界上最早的石灰石一石膏FGD工业装置。早期研究进展缓慢,到20世纪中后期,日本、美国、德国等都致力于该法脱硫研究,完成了大量的基础试验工作。经过多年完善和优化,目前该技术已进入成熟的商业化时期,在我国己建成和在建的烟气脱硫工程的市场占有率为90%以上。该法的主要原理是利用石灰石浆液来吸收烟气中的SO2。具有低成本、脱硫效率高、利用率大的特性,而它的副产物一石膏，既可以加入水泥中作为缓凝剂又可以作为建材使用,在电力系统应用尤为广泛。
(2)烟气氨法脱硫。20世70年代初日本与意大利等国开始研究氨法脱硫工艺,并相继取得成功。自进20世纪90年代,随养合成氨工业的不断发展,该项技术得到逐步推广。它是采用一定浓度的氨水在吸收塔内洗涤烟气中的二氧化硫,利用生成的(N H 4）2SO3与NH4HSO3的不断循环来达到烟气净化的目的。它的脱硫副产物一硫酸铰可作为农用肥料,这种烟气脱硫技术比较适合我国当前的国情,也是一个具有独特价值的技术从物理吸收机理上看,该法为液一液,液一气接触,反应速率和吸收效率及吸收剂利用率均要高于钙基法的固一气接触。
(3)海水法烟气脱硫。该技术是利用天然海水的碱度脱除烟气中二氧化硫的一种方法,具有过程简单、无需耗费化学原料、投资运行成本少和无污染等优势,据悉,国家发改委将这项技术列为我国大力推进的脱硫技术。该技术主要由烟气系统、二氧化硫吸收系统、海水供应和水质恢复系统构成。它通常采用高效的纤维或静电除尘器,是烟气在运行海水脱硫前先进行除尘处理。安装在二氧化硫吸收塔的顶部，除尘后的烟气进人二氧化硫吸收塔的底部,一次循环与海水自上而下的相向流过,从吸收塔排出的十净烟气通过GGH升温后经烟囱排入大气。吸收二氧化硫后的海水靠重力流至海水处理厂,和其他的海水混合并通人适量空气，从而达到脱硫的效果。
(4)烟气循环硫化床脱硫。烟气循环流化床脱硫属于半十法脱硫。20世纪80年代首台CFB烟气脱硫装置在德国一家燃褐煤电站应用,脱硫率大于90%。这种技术原理是将脱硫塔内排放的烟气与加入的消石灰、循环灰及工艺水发生反应,从而去除SO2和SO3。其脱硫剂主要是石灰粉。为了脱硫塔在低负荷运行时还能保持其最佳的工作状态,它还设置了洁净烟气的再循环系统,从而能够保证塔内烟气流量的稳定性。其特点不仅占地面积小,工艺简单,无需烟气再热系统,且能在低钙硫比下达到湿法脱硫效率。目前浙江某个化工厂自备电厂在引进的基础上开发了一种用锅炉烟道作为反应器的设备，效果尤为明显。
三,我国烟气脱硝技术发展分析
目前我国应用的烟气脱硝主流技术有SCR SNCR和SNRB SCR/SNCR联合脱硝。
(1)SCR脱硝技术。SCR选择性催化技术美国发明,日本在20世纪80年代实现商业化。目前是应用最多的一种烟气脱硝技术,脱硝效率可达90%。该技术利用还原剂与烟气中的氮氧化物在一定温度和催化剂作用下反应,生成无毒无害、无污染的氮气和水等物质,具有技术成熟、操作简单、投资高的特点。火电厂的SCR反应器,一般安装在锅炉省煤器和空预器中间,因为这个位置为高粉尘高温布置,有利于SCR脱硝还原反应,同时将氨喷射于省煤器与SCR反应器之间的烟道位置,让它与烟气混合后与氮氧化物发生反应,从而使脱硝的功能达到事半功倍的作用。
(2)SNCR脱硝技术。SNCR选择非催化还原技术亦是由美国发明,日本实现的。该技术是在没有催化剂条件下,将含NHX的还原剂伽氨、尿素喷入炉腔温度为800-1100℃的区域,还原剂迅速热分解成NH3,并与烟气中的NOX反应,生成氮气和水。该法以炉作为反应器,可通过对锅炉改造实现,投资低,工期短。适用于脱硝效率要求不高于10%的机组。目前SCR/SNCR联合脱硝工艺也被广泛应用,该工艺将SNCR的还原剂喷入炉膛,在锅炉尾部用SCR将逃逸氨和未脱除的NOX进行催化反应,进一步脱除NOX。该法充分发挥了SNCR工艺投资省、SCR工艺脱硝效率
高的优势。
(3)SNRB法
SNRB法是一种新型的高温烟气净化技术,能同时去除SO2 、NOx及烟尘。SNRB是将所有的SO2、NOx和粉尘都集中在高温集尘室中进行处理。其原理是在省煤器后喷入石灰水等钙基吸收剂脱除SO2,并利用滤袋中悬浮的SCR催化剂,使喷入的NH3与NOx发生反应。该工艺设备简单、占地面积小,并能减少(NH4)2SO4在催化剂层的堵塞、磨损和中毒,适用范围较广。SNRB法在美国已进行工业化实验,脱硫率可达到80%以上,脱硝率达到90%以上。
四,我国烟气脱硫脱硝技术发展趋势分析
单独的脱硫、脱硝系统,占地面积大,投资和运行费用高,脱硫脱硝一体化己然成为烟气净化发展趋势。但由于脱硫和脱硝两个反应的条件不同,相互影响,现有的一些工程技术研究还存在一定的困扰,尚未停止应用于大烟气量处理。未来的发展方向应该是寻求无二次污染、廉价高效的脱硫脱硝添加剂,加强副产物的综合利用及工艺设备的国产化上。

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• 发布时间：2021-08-30
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