燃煤煙氣脫硫脫硝技術的發(fā)展趨勢

程 魏

龍凈科杰環(huán)保技術(上海)有限公司

燃煤煙氣脫硫脫硝技術的發(fā)展趨勢

程 魏

龍凈科杰環(huán)保技術(上海)有限公司

世界環(huán)境形勢日益嚴峻，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。煤炭是當前大氣污染的主要源頭之一，煤炭在燃燒的同時，往往會產(chǎn)生大量的硫化物和含硝物質，對環(huán)境會造成重大污染。本文從脫硫脫硝技術進行分析，進一步探討當前脫硫脫硝技術的現(xiàn)狀。

煙氣；脫硫脫硝

隨著工業(yè)化進程的不斷深入，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的共同關注。目前，對大氣污染最為嚴重的是各種工業(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，會對大氣造成極其嚴重的危害，更是酸雨和光化學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)范處理相應的廢氣，才能減少廢氣對大氣環(huán)境的負面影響。

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頻繁。這在一定程度上反映了我國空氣污染的現(xiàn)狀。其實不只是北京，在華北多地都出現(xiàn)了嚴重的霧霾天氣，甚至對當?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現(xiàn)狀分析

大氣污染的現(xiàn)狀已經(jīng)如此嚴峻，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環(huán)境保護的正常措施，如《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》《國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃》等。其中對多個燃料消耗行業(yè)進行了大氣污染物的排放標準制定工作，對相關企業(yè)的脫硫脫硝措施提出了相應的要求。下面介紹我國大氣污染物控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀。

2.1 煙氣脫硫技術的現(xiàn)狀

當前我國燃煤煙氣脫硫技術，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用最少的。下面具體介紹各種脫硫技術。

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

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

2.2 煙氣脫硝技術的現(xiàn)狀分析

氮氧化物是目前造成酸雨問題的主要因素之一，其也對光化學煙霧的形成提供了前提，是目前大氣污染的重點控制排放物之一。脫硝技術可以在燃料燃燒之前、之中和之后進行。當前，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實現(xiàn)。而燃燒后的推銷技術，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

選擇性催化還原脫硝技術以SCR脫硝技術為代表，其是應用催化劑，讓煙氣中的氮氧化物有選擇性的與氨發(fā)生反應，生成N2和水。SCR脫硝技術一般安裝在鍋爐尾部的反應器中，與300℃～400℃的煙氣繁盛反應。據(jù)測算，SCR脫硝技術的脫銷率一般可達90%甚至更高，所以這種脫硫方式被我國廣泛地應用于火力發(fā)電行業(yè)。SCR脫硝技術的缺點是裝置占地面積大，投資費用高，維護成本大，其催化劑需要進行更換作業(yè)等。

2.2.2 低氮燃燒技術分析

燃燒中的脫硝技術以低氮燃燒技術為主，其主要通過改變燃燒的相關條件來達到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃燒技術主要分為以下5類：空氣分級燃燒技術、低NOx燃燒技術、煙氣再循環(huán)技術、燃料分級燃燒技術和循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術。上面所述的幾種低氮燃燒技術，都是通過改變燃料的燃燒條件及方式實現(xiàn)的脫硝目的。它們在使用過程中會改變空氣混合方式，降低空氣比，從而達到控制燃燒溫度、抑制氮氧化物生成的效果。不過就效果來說，當前的低氮燃燒技術效果并不十分明顯，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渣狀況。

2.2.3 選擇性非催化還原脫硝技術

選擇性非催化還原脫硝技術，以SNCR脫硝技術為主。其最早發(fā)明于美國，后被日本大量投入工業(yè)應用之中。SNCR脫硝技術要求在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行反應，可以生成N2。這樣將其中的氮元素分離出來，就能相應地減少氮氧化物氣體的排放。這種技術能在高溫的環(huán)境中促使反應迅速活化，可以避免使用催化劑。SNCR脫硝技術的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、阻力隱私小、系統(tǒng)占地少、且所需投資較低。

結束語

目前眾多單一的脫硫脫硝技術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技術不僅能極大地減少相關污染物對大氣的負面影響，其副產(chǎn)品也是符合我國國情和經(jīng)濟建設的。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(RECO)是當前煙氣污染防治工作的重中之重。

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