燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展趨勢

程 魏

龍凈科杰環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司

燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展趨勢

程 魏

龍凈科杰環(huán)保技術(shù)(上海)有限公司

世界環(huán)境形勢日益嚴(yán)峻，各國都在積極開發(fā)新能源，為的就是避免對環(huán)境造成的過度污染。煤炭是當(dāng)前大氣污染的主要源頭之一，煤炭在燃燒的同時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物和含硝物質(zhì)，對環(huán)境會(huì)造成重大污染。本文從脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討當(dāng)前脫硫脫硝技術(shù)的現(xiàn)狀。

煙氣；脫硫脫硝

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，多數(shù)國家和地區(qū)的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。特別是大氣污染，由于大氣污染是一種全球性的問題，所以需要引起世界范圍內(nèi)的共同關(guān)注。目前，對大氣污染最為嚴(yán)重的是各種工業(yè)企業(yè)在燃料的使用過程中所產(chǎn)生的廢氣，這些廢氣通常包含大量的硫化物和氮氧化物成分，會(huì)對大氣造成極其嚴(yán)重的危害，更是酸雨和光化學(xué)煙霧形成的直接推手。因此環(huán)保等部門需要對此類廢氣的排放高度重視，并通過一系列手段規(guī)范處理相應(yīng)的廢氣，才能減少廢氣對大氣環(huán)境的負(fù)面影響。

1 近年來我國的空氣污染物排放現(xiàn)狀分析

最近幾年，北京空氣污染爆表的新聞?lì)l繁。這在一定程度上反映了我國空氣污染的現(xiàn)狀。其實(shí)不只是北京，在華北多地都出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣，甚至對當(dāng)?shù)氐木用裆疃荚斐闪酥T多不利影響，患有呼吸系統(tǒng)疾病的人員也在霧霾天里大大增加。

2 大氣污染物的控制技術(shù)現(xiàn)狀分析

大氣污染的現(xiàn)狀已經(jīng)如此嚴(yán)峻，對大氣污染物的控制已是刻不容緩。為此，我國在十二五規(guī)劃期間提出了一系列有關(guān)環(huán)境保護(hù)的正常措施，如《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》等。其中對多個(gè)燃料消耗行業(yè)進(jìn)行了大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)制定工作，對相關(guān)企業(yè)的脫硫脫硝措施提出了相應(yīng)的要求。下面介紹我國大氣污染物控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

2.1 煙氣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀

當(dāng)前我國燃煤煙氣脫硫技術(shù)，主要是以石灰石-石膏濕法、氧化鎂法、氨法、半干法、雙堿法、海水脫硫等技術(shù)為主。其以石灰石-石膏濕法，氨法、半干法、雙堿法這幾種在工業(yè)鍋爐脫硫工藝中應(yīng)用較多。其中因受地域限制的影響，海水脫硫是所有方法中應(yīng)用最少的。下面具體介紹各種脫硫技術(shù)。

2.1.1 石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)這種脫硫工藝主要應(yīng)用碳酸鈣(CaCO3)或氫氧化鈣Ca(OH)2粉末的料漿來進(jìn)行脫硫工作，其能有效去除空氣中的二氧化硫(SO2)。運(yùn)用石灰石-石膏濕法進(jìn)行脫硫工作，不僅效率高，穩(wěn)定性好，所需的成本也相對較低。

2.1.2 氨法脫硫技術(shù)氨法脫硫技術(shù)，這是一種濕法脫硫技術(shù)。該技術(shù)主要采用氨水作為吸收劑，將氨水與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到脫硫效果。這種技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是脫硫效率高，據(jù)測算，這種方法的脫硫率可高達(dá)95%～99%，同時(shí)，這種脫硫技術(shù)能耗較低，脫硫反應(yīng)速率也很快，其吸收劑的利用率也相對較高。更重要的是，此種脫硫技術(shù)的副產(chǎn)品可用作農(nóng)業(yè)肥料。

2.2 煙氣脫硝技術(shù)的現(xiàn)狀分析

氮氧化物是目前造成酸雨問題的主要因素之一，其也對光化學(xué)煙霧的形成提供了前提，是目前大氣污染的重點(diǎn)控制排放物之一。脫硝技術(shù)可以在燃料燃燒之前、之中和之后進(jìn)行。當(dāng)前，燃燒前的脫硝方法主要包括洗選和加入氫脫硝。燃燒中的脫硝方法主要采用低氮燃燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)。而燃燒后的推銷技術(shù)，主要有SNCR(選擇性非催化還原)脫硝、SCR(選擇性催化還原)脫硝、電子束脫硝和活性炭吸附這幾種。

2.2.1 選擇性催化還原脫硝技術(shù)

選擇性催化還原脫硝技術(shù)以SCR脫硝技術(shù)為代表，其是應(yīng)用催化劑，讓煙氣中的氮氧化物有選擇性的與氨發(fā)生反應(yīng)，生成N2和水。SCR脫硝技術(shù)一般安裝在鍋爐尾部的反應(yīng)器中，與300℃～400℃的煙氣繁盛反應(yīng)。據(jù)測算，SCR脫硝技術(shù)的脫銷率一般可達(dá)90%甚至更高，所以這種脫硫方式被我國廣泛地應(yīng)用于火力發(fā)電行業(yè)。SCR脫硝技術(shù)的缺點(diǎn)是裝置占地面積大，投資費(fèi)用高，維護(hù)成本大，其催化劑需要進(jìn)行更換作業(yè)等。

2.2.2 低氮燃燒技術(shù)分析

燃燒中的脫硝技術(shù)以低氮燃燒技術(shù)為主，其主要通過改變?nèi)紵南嚓P(guān)條件來達(dá)到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃燒技術(shù)主要分為以下5類：空氣分級燃燒技術(shù)、低NOx燃燒技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、燃料分級燃燒技術(shù)和循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)。上面所述的幾種低氮燃燒技術(shù)，都是通過改變?nèi)剂系娜紵龡l件及方式實(shí)現(xiàn)的脫硝目的。它們在使用過程中會(huì)改變空氣混合方式，降低空氣比，從而達(dá)到控制燃燒溫度、抑制氮氧化物生成的效果。不過就效果來說，當(dāng)前的低氮燃燒技術(shù)效果并不十分明顯，目前的脫硝率在25%～40%之間。而且通過控制空氣比例的方式，容易造成燃料的不完全燃燒，不僅降低了鍋爐的燃燒效率，也容易造成爐壁的腐蝕和結(jié)渣狀況。

2.2.3 選擇性非催化還原脫硝技術(shù)

選擇性非催化還原脫硝技術(shù)，以SNCR脫硝技術(shù)為主。其最早發(fā)明于美國，后被日本大量投入工業(yè)應(yīng)用之中。SNCR脫硝技術(shù)要求在800℃～1000℃的高溫中，將氨類化合物或者還原劑尿素與煙氣中的氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)，可以生成N2。這樣將其中的氮元素分離出來，就能相應(yīng)地減少氮氧化物氣體的排放。這種技術(shù)能在高溫的環(huán)境中促使反應(yīng)迅速活化，可以避免使用催化劑。SNCR脫硝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、阻力隱私小、系統(tǒng)占地少、且所需投資較低。

結(jié)束語

目前眾多單一的脫硫脫硝技術(shù)都面臨著各種各樣的問題，而大氣污染的防治又是大勢之所趨。RECO技術(shù)不僅能極大地減少相關(guān)污染物對大氣的負(fù)面影響，其副產(chǎn)品也是符合我國國情和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的。因此，在我國大力發(fā)展煙氣多污染物協(xié)同一體化資源化控制技術(shù)(RECO)是當(dāng)前煙氣污染防治工作的重中之重。

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