燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢.ppt

1,燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,吳忠標 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 2005.10,2,目 錄,1 緒論 2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢 3 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢 4 總結(jié),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3,1.1 2000-2004年全國大氣質(zhì)量,1.緒論,所占比例（）,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,4,1995年全國酸雨分布,酸雨主要分布在長江以南、青藏高原以東和四川盆地，影響國土面積1/3左右 酸雨、二氧化硫污染控制區(qū)占國土面積11.4%,pH5.6為酸雨 江西萍鄉(xiāng)地區(qū)pH值最低，達3.67,酸雨污染依然突出,2004年全國酸雨分布,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,5,1.2 全國近年廢氣中主要污染物排放量,1.緒論,排放量（萬噸）,2254.9,1948,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,6,1.3 工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀,國內(nèi)共有50余萬臺工業(yè)鍋爐 消耗的燃煤總量占國內(nèi)燃煤總量的1/3左右 排放的SO2量占國內(nèi)SO2排放總量的30左右 燃料燃燒過程排放的NOx中近一半是來源于發(fā)電廠和工業(yè)鍋爐 煙塵排放量也占了相當大的比例,1.緒論,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,7,1 緒論 2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢 3 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢 4 總結(jié),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,8,2.1 國內(nèi)外脫硫技術(shù)現(xiàn)狀,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,石灰/石灰石-石膏法 噴霧干燥法 雙堿法 氧化鎂法 氨法 爐內(nèi)噴鈣/尾部增濕活化法 電子束法,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,9,2.1國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 國內(nèi)自主研究開發(fā)技術(shù),旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 ( LSDP) 磷銨肥法 (PAFP) 旋流板塔煙氣脫硫法 脈沖電暈等離子法 (PPCP),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,10,2.1國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 國內(nèi)自主研究開發(fā)技術(shù),旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 ( LSDP) 磷銨肥法 (PAFP) 旋流板塔煙氣脫硫法 脈沖電暈等離子法 (PPCP),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,11,2.2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫應(yīng)用,雙堿法煙氣脫硫 優(yōu)點 減少塔內(nèi)結(jié)垢機會 較小的液氣比達到較高的脫硫率 脫硫除塵一體化中可提高石灰利用率 美國脫硫工程應(yīng)用所涉及的裝機容量僅次于石灰石/石灰法,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,12,2.2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫應(yīng)用,雙堿法工藝煙氣脫硫示范工程和應(yīng)用實例,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,13,2.2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫應(yīng)用,半干半濕法脫硫工藝 建設(shè)陳塘熱電有限公司2220t/h半干半濕法煙氣脫硫除塵示范工程，在100%的鍋爐工況條件下，脫硫效率可達94% 氧化鎂法脫硫工藝 膠南熱電廠335t/h、375t/h鍋爐煙氣脫硫，脫硫效率可達90-98,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,14,2.2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫應(yīng)用,堿性廢物法脫硫工藝,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,15,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,脫硫渣利用的必要性 脫硫渣中可能含有汞等有害物質(zhì) 脫硫渣不被利用，即成為固體廢棄物 利用后將減少對礦石的開采，減輕對環(huán)境的影響,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,16,國外脫硫渣利用情況 日本：占日本國內(nèi)石膏總消耗量的2025%，是日本石膏工業(yè)的重要來源； 德國：在建筑工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，約占石膏需求總量的50%； 美國：水泥工業(yè)，對缺乏硒元素的土壤進行改良。,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,17,我國脫硫渣領(lǐng)域 脫硫石膏作為建筑材料 脫硫石膏作為膠結(jié)材料，部分代替水泥 作為水泥的輔料 路基回填材料 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 改善酸性的土壤 作為農(nóng)業(yè)肥料 改造蘇打鹽堿地 減少土壤中的磷向水傳遞。,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,18,脫硫石膏需要改善的性能 增大石膏粒徑 減少針狀/碎屑狀的顆粒 減少自由水的含量 增加接觸面的光滑程度,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,19,現(xiàn)有的脫硫石膏生產(chǎn)工藝 Knauf工藝,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,優(yōu)點： 脫硫石膏的分 離和濃縮十分容易 缺點： 投資、運行和維護成本高,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,20,日本吳羽式生產(chǎn)工藝,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,工藝特點： 使用媒晶劑 節(jié)省了能源 可以用天然二水石 膏為原料,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,21,引進國外脫硫石膏應(yīng)用技術(shù)和經(jīng)驗 太原第一熱電廠脫硫石膏綜合利用工程（氣流干燥工藝） 重慶珞璜電廠（錘式烘干機與氣流干燥管相結(jié)合的工藝 ） 根據(jù)我國國情對引進技術(shù)進行消化和吸收，開發(fā)適合我國國情的新技術(shù)和新工藝,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,我國脫硫渣利用的發(fā)展趨勢,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,22,國內(nèi)自主開發(fā)技術(shù)研究現(xiàn)狀： 上海建材學(xué)院 液相蒸壓法 浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所 脫硫石膏在常壓鹽溶液下制作-半水石膏 重慶建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程系 研究粉煤灰對脫硫石膏的改性 研究脫硫石膏做水泥緩凝劑 南方冶金學(xué)院環(huán)境與建筑工程分院 粉煤灰對脫硫石膏的改性制作全尾砂膠結(jié)材料代替水泥,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,23,國內(nèi)自主開發(fā)技術(shù)研究現(xiàn)狀： 上海建材學(xué)院 液相蒸壓法 浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所 脫硫石膏在常壓鹽溶液下制作-半水石膏 重慶建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程系 研究粉煤灰對脫硫石膏的改性 研究脫硫石膏做水泥緩凝劑 南方冶金學(xué)院環(huán)境與建筑工程分院 粉煤灰對脫硫石膏的改性制作全尾砂膠結(jié)材料代替水泥,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,24,脫硫石膏應(yīng)用需進一步解決的問題： 不斷開發(fā)脫硫石膏的應(yīng)用領(lǐng)域 不斷引進和開發(fā)新的技術(shù)和設(shè)備 政策、法律、觀念等方面的完善 完善相應(yīng)的法規(guī)和政策 制定相應(yīng)的標準 提高公民脫硫石膏資源化再利用意識,2.3 脫硫渣的資源化應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,25,2.4 脫硫廢水的綜合治理,控制循環(huán)吸收液中F-、Cl-和重金屬離子濃度，避免累積 減少亞硫酸鈣的氧化 保證脫硫效率 保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,脫硫廢水的來源,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,26,弱酸性，pH6.0； SS高，粒徑?。?F-、Cl-濃度高； 重金屬離子種類多，濃度高。,脫硫廢水性質(zhì),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2.4 脫硫廢水的綜合治理,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,27,2.4 脫硫廢水的綜合治理,中和法 硫化物法 吸附/絮凝法 生物絮凝法,脫硫廢水處理方法,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,2. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢,28,1 緒論 2 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展趨勢 3 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢 4 總結(jié),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,29,3.1國內(nèi)外脫硝技術(shù)現(xiàn)狀,SCR法 溫度較低、催化劑不含貴金屬、壽命長 造價比較高、易造成二次污染、操作及存儲困難 液相絡(luò)合吸收 NO能富集回收 吸收液難以循環(huán)利用 SNCR法 不用催化劑設(shè)備運行費用省 脫硝效率較低 高能輻射化學(xué)法 同時脫硫和脫硝,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,30,3.2 SCR工藝優(yōu)缺點,優(yōu)點： 反應(yīng)溫度較低 催化劑不含貴金屬 壽命長等 缺點 對管路設(shè)備的要求高，造價比較高 NH3 易造成二次污染 在發(fā)達工業(yè)國家得到普遍應(yīng)用,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,31,現(xiàn)有的SCR公司 美國 Babcock&Wilcox 公司 Alstom公司 Babcock Power 公司 德國 Argilloon公司 日本 BHK公司,3. 工業(yè)鍋爐脫硝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,3.2 SCR工藝工藝現(xiàn)狀,863大氣復(fù)合污染控制技術(shù)研討會,32,高溫高塵工藝,3.2 SCR工藝-工藝類型,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,催化溫度最適宜，但催化劑易中毒 工程應(yīng)用較多 主要費用來自于更 換催化劑,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,33,高溫低塵工藝,3.2 SCR工藝-工藝類型,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,去除灰分并有較適宜的催化溫度 少有工業(yè)應(yīng)用,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,34,低溫低塵工藝,3.2 SCR工藝-工藝類型,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,催化劑不易中毒 需加熱煙氣，消耗熱能 幾乎沒有工業(yè)應(yīng)用 如開發(fā)低溫催化劑，則極有應(yīng)用前景,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,35,引進國外技術(shù)進行煙氣脫硝 開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)技術(shù)，實現(xiàn)SCR脫硝的國產(chǎn)化 研制高效能的催化劑 改變現(xiàn)在應(yīng)用的工藝,3.2 SCR工藝-國內(nèi)SCR脫硝發(fā)展趨勢,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,36,引進國外技術(shù)進行SCR脫硝,3.2 SCR工藝-國內(nèi)SCR脫硝發(fā)展趨勢,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,37,開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的SCR工藝,目前尚處于實驗研究階段 結(jié)合具有我國特色的高性能的催化劑 西安熱能研究所和過熱工研究所：稀土摻雜的催化劑 利用低溫低塵工藝的優(yōu)勢，開發(fā)低溫催化劑 陜西煤炭化學(xué)研究所 金屬氧化物/焦炭 進入中試階段 浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)等也致力于此研究,3.2 SCR工藝-國內(nèi)SCR脫硝發(fā)展趨勢,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,38,3.3 濕法脫硝技術(shù),金屬離子絡(luò)合吸收法 吸收效率高 吸收液難以循環(huán)利用 生物法 還原法 電解法,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,39,其它濕法脫硝技術(shù),氧化法 與FGD工藝結(jié)合效率較高 過程中有二次污染且吸收液無法循環(huán)使用 還原法（尿素法） 效率高且產(chǎn)物可生成肥料 運行成本高,3.3 濕法脫硝技術(shù),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,40,濕法脫硝的應(yīng)用,金屬離子絡(luò)合吸收 波蘭的Trzebinia城 日本Ashahi處理 氧化法 黃磷乳濁液法 美國電力公司的一臺375MW燃煤電廠煙氣脫硝 還原法 尿素濕法脫硝 茲米約夫電站建立了工業(yè)裝置,3.3 濕法脫硝技術(shù),第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)及發(fā)展趨勢,41,濕法脫硝技術(shù)的發(fā)展方向,3.3 濕法脫硝技術(shù),研制易循環(huán)利用、抗氧化性能強、吸收效率高的吸收液 簡化后續(xù)處理工藝 無二次污染 聯(lián)合脫硫脫硝,第十二屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會議,3. 燃煤工業(yè)