脫硫、脫硝工藝概況

我國(guó)是燃煤大國(guó),能源消耗占世界的8%～9%,一次能源組成中燃煤占75%,而SO2排放量的90%來(lái)自于燃煤.因此,SO2治理的重點(diǎn)要放在控制火電廠、工業(yè)鍋爐及窯爐等三大項(xiàng)煙氣源的排放上據(jù)統(tǒng)計(jì),每年燃煤排放的13140ktSO2中,燃煤火電廠排放7000kt,占總量的53.3%,工業(yè)鍋爐排放5100kt,占38.8%,工業(yè)窯爐排放1040kt,占7.9%,脫硫工藝概況國(guó)內(nèi)外燃煤煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀燃煤中硫的脫出燃燒前燃燒中燃燒后化學(xué)脫硫法(如堿處理法、氧化法、溶劑萃取法)微生物脫硫法微波輻照脫硫法高梯度強(qiáng)磁分離煤脫硫技術(shù)靜電選煤脫硫法選擇性絮凝脫硫法有機(jī)溶劑脫硫生物脫硫法摻入固硫劑爐內(nèi)噴吸收劑脫硫循環(huán)流化床脫硫煙氣脫硫就我國(guó)煤炭火電廠鍋爐現(xiàn)狀來(lái)看,煙氣脫硫技術(shù)從成本和技術(shù)上受到企業(yè)的歡迎。按照脫硫生成物能否應(yīng)用進(jìn)行分類(lèi)：回收法和拋棄法濕法、半干法、干法按照脫硫工藝進(jìn)行分類(lèi)：

濕法煙氣脫硫濕法脫硫采用的是溶劑進(jìn)行吸收或者是洗滌,進(jìn)而出去煙氣中的含硫氣體濕法煙氣脫硫在企業(yè)中受到了廣泛的應(yīng)用,目前石膏和石灰石法應(yīng)用較為成熟,而且取得了良好的效果,而且脫硫程序展開(kāi)較為順利,脫硫效率較高其中的石膏可以拋棄處理也可以回收在利用

濕法煙氣脫硫目前為了降低成本,國(guó)內(nèi)火電廠鍋爐引進(jìn)了新的吸收劑濕法工藝在目前的企業(yè)中,引入了新的方法和手段像氧化鎂法、雙堿法得到了較為廣泛的應(yīng)用,而且原材料的副產(chǎn)物可以得到較好的回收利用這種方法中沒(méi)有液體,無(wú)論是反應(yīng)物還是產(chǎn)物都是固體,一些腐蝕性的液體不會(huì)產(chǎn)生,減少了結(jié)露和腐蝕的麻煩,使得二次污染有所避免干法脫硫技術(shù)即利用各種催化劑、吸附劑出去氣體中的含硫物質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：干法脫硫技術(shù)等離子體法：70年代發(fā)展起來(lái)的同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù),被國(guó)際上認(rèn)為是最有前途的新一代FGD技術(shù)。主要是利用高能電子使煙氣中的SO2、NOX、H2O、O2等分子被激活、電離甚至裂解、產(chǎn)生大量離子及自由基等活性粒子,由于它們的強(qiáng)氧化性,使SO2、NOX被氧化,在注入氨的情況下,生成硫銨和硝銨化肥。電暈等離子體法(PPCP法)根據(jù)高能電子的來(lái)源可分為：電子束照射法(EBA法)和脈沖若與袋式除塵器配合使用,將能提高10%的脫硫效率半干法煙氣脫硫工藝特點(diǎn)為:反應(yīng)在氣、固、液三相中進(jìn)行,利用煙氣顯熱蒸發(fā)吸收液中的水分,使最終產(chǎn)物為干粉狀旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA法)是美國(guó)JOY公司和丹麥Niro公司聯(lián)合研制出的新工藝。自1978年北美安裝了第一套工業(yè)裝置以來(lái),發(fā)展迅猛,已有12個(gè)國(guó)家采用,其市場(chǎng)占有率已達(dá)10.29%。過(guò)去SDA法只適合中、低硫煤,現(xiàn)在已研制出適合高硫煤的流程。SDA法關(guān)鍵設(shè)備是高速旋轉(zhuǎn)霧化器,通過(guò)它將吸收劑漿液霧化成細(xì)小霧滴與煙氣進(jìn)行傳質(zhì)傳熱反應(yīng)。主要煙氣脫硫方法的比較目前應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硫技術(shù)工藝特點(diǎn)脫硫效率適用對(duì)象實(shí)例石灰石-石膏法(最廣泛、技術(shù)最為成熟的脫硫技術(shù))操作方便、原理簡(jiǎn)單、脫硫效率高、吸收劑來(lái)源廣泛、成本低98%以上接近100%大容量機(jī)組、高SO2濃度條件重慶珞璜電廠一、二期、太原第一熱電廠、杭州半山電廠、北京第一熱電廠、陜西韓城第二電廠等噴霧干燥脫硫法(SDA法)工藝簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便安全、維護(hù)費(fèi)用低、腐蝕性小、能耗少在70%左右適合于中、低硫煤的脫硫四川白馬電廠和山東黃島電廠等爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法(LIFAC法與LIMB法)較具競(jìng)爭(zhēng)力藝具有操作簡(jiǎn)單、占地面積少、脫硫率中等吸收劑消耗量大70%～75%適合中、低硫煤以及中小容量機(jī)組和老電廠的改造（其投資及運(yùn)行費(fèi)用具有明顯優(yōu)勢(shì)）遼寧撫順電廠和南京下關(guān)電廠應(yīng)用（含硫量為0.92%燃煤,處理煙氣量2×544000m3/h,脫硫效率約75%）海水脫硫法(內(nèi)陸推廣難)工藝簡(jiǎn)單、無(wú)結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象,吸收劑來(lái)源充足、可用率高,無(wú)脫硫灰渣產(chǎn)生達(dá)90%以上燃煤含硫量不高并以海水作為循環(huán)冷卻水的沿海電廠深圳西部電廠采用該套工藝用天然海水處理含硫量0.75%的燃煤,脫硫效率在90%以上荷電干式噴射法地少、投資成本低、運(yùn)行費(fèi)用較低、脫硫率中等中等（山東德州熱電廠利用該套裝置處理含硫1.0%的燃煤脫硫率達(dá)到70%左右）用于中、低硫煤山東德州熱電廠、杭州鋼鐵集團(tuán)第二熱電廠、廣州造紙有限公司自備電廠和蘭化熱電廠等電子束照射法(EBA法)較新的脫硫工藝無(wú)廢水廢渣產(chǎn)生、操作簡(jiǎn)單過(guò)程易于控制脫硫率與脫硝率可分別達(dá)到90%和80%以上國(guó)內(nèi)成都熱電廠采用該套裝置處理含硫量2.0%的燃煤,脫硫率達(dá)80%左右氨水洗滌法脫硫工藝（該法脫硫效率高,能滿(mǎn)足任何地方環(huán)保的要求）不產(chǎn)生廢水或廢渣、能耗低、符合節(jié)能目標(biāo)、運(yùn)行可靠性高和適用性廣脫硫效率高華東理工大學(xué)已經(jīng)完成2.5000kW機(jī)組煙氣氨酸法脫硫中試煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝(CFB-FGD)能達(dá)到90%～97%用此法可處理高硫煤在赤峰熱電廠鍋爐130t/h上應(yīng)用,處于試運(yùn)行階段脫硝工藝概況選擇性催化還原法（SCR）脫硝選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝SNCR-SCR煙氣脫硝1.選擇性催化還原法（SCR）SCR脫硝技術(shù)的工業(yè)化現(xiàn)狀1）國(guó)際上SCR脫硝技術(shù)的工業(yè)化現(xiàn)狀在日本、歐洲、美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和中國(guó)大陸，應(yīng)用了SCR產(chǎn)品的機(jī)組總量超過(guò)580套，其中燃煤電站機(jī)組應(yīng)用居世界第一，總量超過(guò)8×104MWSCR脫硝裝置2010年度的全球市場(chǎng)份額為26%，位居世界第一目前在歐洲已有一百二十多臺(tái)大型裝置的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其N(xiāo)Ox的脫除率可達(dá)到80%～90%。日本大約有170套裝置，接近100GW容量的電廠安裝了這種設(shè)備，美國(guó)政府也將SCR技術(shù)作為主要的電廠控制NOx技術(shù)，SCR方法已成為目前國(guó)際上電廠脫硝比較成熟的主流技術(shù)2）國(guó)內(nèi)SCR脫硝技術(shù)的工業(yè)化現(xiàn)狀我國(guó)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SCR煙氣脫硝工程于2006年1月20日在國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司600MW機(jī)組成功運(yùn)行，該工程中的關(guān)鍵設(shè)施：脫硝反應(yīng)器、噴氨格柵、供氨系統(tǒng)等均由蘇源環(huán)保公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，脫硝催化劑采用日立造船的產(chǎn)品。2.選擇性非催化還原法（SNCR）SNCR是當(dāng)前NOx治理中廣泛采用且具有前途的爐內(nèi)脫硝技術(shù)之一SNCR是一項(xiàng)成熟的技術(shù)。1974年在日本首次投入商業(yè)應(yīng)用，到目前為止，全世界大約有三百套SNCR裝置應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、市政垃圾焚燒爐和其它燃燒裝置1）國(guó)外SNCR脫硝技術(shù)的工業(yè)化現(xiàn)狀量身定做的方式滿(mǎn)足客戶(hù)各種需求的綜合性技術(shù)（SNCR、SCR、SNCR/SCR混合技術(shù)），在脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、化學(xué)研究和控制方面進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)目前其SNCR在中國(guó)的應(yīng)用主要有：蘇州生活垃圾焚燒發(fā)電廠一期、二期工程，武漢深能環(huán)保新溝垃圾發(fā)電廠500t級(jí)，南山垃圾發(fā)電廠二期，深圳市平湖垃圾焚燒發(fā)電廠二期等2)國(guó)內(nèi)目前SNCR脫硝技術(shù)主要依靠技術(shù)引進(jìn)由表3可以看出，SCR脫硝效率最高，達(dá)到70%～90%，目前技術(shù)比較成熟、運(yùn)行可靠、便于維護(hù)，適應(yīng)于