火电厂锅炉脱硫脱硝技术探讨

火力发电厂选择性催化还原（SCR）法脱硝技术

目前，我国发电装机容量已突破4亿kW，绝大多数为燃煤机组。以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。尽管NOx所带来的危害有目共睹，但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理，而在控制NOx排放方面则刚刚起步，与世界先进国家相比尚有很大差距，主要原因是这项技术发展较晚，需要的投资较大；另一方面，我国目前对NOx排放的要求较低，新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准，故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。针对这些问题，我国已着手进行烟气脱硝示范工程，要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划，到2010年，从目前的新建火电厂规模考虑，排除采用其他方式脱硝的机组。专家估测认为，至少有2亿kW的机组容量需要建设脱硝系统，在脱硝项目上会形成可观的市场规模。脱硝领域正在迅速形成一个总量达到1 100亿元的大市场。它将是继火电厂脱硫技术后，又一个广阔的极具爆发性增长的市场。从2004年底的“环保风暴”到2005年初的《京都协议书》正式生效、从国家不断发布扶持政策鼓励电力环保到大手笔的拨款资助，表明国家对电力环保产业化发展的支持力度越来越大，而烟气脱硝产业正是在此背景下进入快速发展时期。

烟气脱硝是继烟气脱硫之后国家控制火电厂污染物排放的又一个重点领域。2004年7月，我国公布并实施《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂NOx排放要求有了大幅度的提高，并将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力。今后，国家将对重点火电企业以发电污染物排放绩效为基础，制定全国统一的火电行业SO2和NOx排放总量控制指标分配方法，并由国家统一分配30万kW以上火电企业的排放总量控制指标。从“十一五”开始，国家与省级环保部门将对30万kW以上的火电企业的SO2、NOx排放总量控制指标实施共同监控。

目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中，选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction简称SCR）法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术，是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。1975年在日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统示范工程，其后SCR技术在日本得到了广泛应用，大约有170套装置，接近100 GW容量的电厂安装了这种设备。在欧洲已有120多台大型装置的成功应用经验，其NOx的脱除率可达到80％～90%。美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NOx技术。 SCR法是一种燃烧后NOx控制工艺，关键技术包括将氨气喷入火电厂锅炉燃煤产生的烟气中；把含有NH3(气)的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器；在催化剂的作用下，NH3(气)同NOx发生反应，将烟气中的NOx转化成H2O和N2等过程，脱硝效率≥90%。目前，利用该项技术的产品在全球占有率高达98%，居世界发达国家烟气脱硝技术首位。

火电厂烟气脱硝技术

摘要:我国大气中的氮氧化物近百分之七十来自于煤炭的直接燃烧,电力工业每年会燃烧大量的煤,会向大气中排放大量的氮氧化物,对环境造成极大的污染。所以,脱硝技术在电力工业一直是大家关注的焦点,本文就从燃煤电站锅炉脱硝技术应用谈谈自己的见解。

关键词:烟气 脱硝 技术

自改革开放以来,我国经济呈飞速发展状态。经济的飞速发展相应的我国能源的需求量也大幅增加,然而也给我们的社会带来严峻的环境问题,因为化石燃料在燃烧时会释放出的CO2、SO2等污染大气的气体或粉尘。所以在严峻的环境污染面前,我们科研人员对煤等洁净燃烧技术进行了研究和开发,其中国际上近20年的研究热点是燃煤氮氧化物的排放技术。

1 烟气脱硝技术的发展背景

研究表明,我国烟尘排放量的70%与氮氧化物排放量的80%都是因为煤的燃烧而造成的。而在我国的能源结构中,煤炭占了其中的3/4,即75%,这就可以确定我国的大气污染主要是烟煤型大气污染。以往至今甚至是未来很长的一段时间,我国都是以煤为主要燃烧物的发展中国家。而煤燃烧之后便会排放大量NOx,这是造成大气污染的污染源。所以,以现在我国和相关企业的实际情况,脱硝工艺成为当今社会的急切需要。即要求我们在使用时,选择一种或者几种工艺成熟,符合相关经济指标,投资小又能符合现代严格的环保标准的脱硝工艺。

2 脱硝技术介绍

低NOx燃烧技术顾名思义就是通过用炉内低NOx燃烧技术的方法,把最终排放出来的NOx的浓度降低到50%的样子。就目前来说,最常用且较经济的方法就是降低燃烧煤锅炉NOx的排放。低NOx燃烧技术的投资成本和运行费用都比较低。在NOx限制排放标准比较低时,是比较理想的选择;现阶段通用的烟气脱硝工艺有以下三类:干法、半干法和湿法。干法中包含三种方法:选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)和电子束联合脱硫脱硝法;半干法就是利用活性炭联合脱硫脱硝来降低NOx的排放量;最后一类的湿法主要包括臭氧氧化吸收法。

浅谈燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术　

陈海生　

（邯郸钢铁集团设计院河北邯郸０５６０１５）　应用技术　

●Ｉ　

［摘　要］随着我国火电行业的快速发展，燃煤过程排放的二氧化硫及氮氧化物也成为主要的大气污染源。本文笔者在大量调研的基础上回顾了燃煤火电　厂烟气脱硫脱硝技术的发展历程，针对脱硫脱硝技术现状思考了存在主要问题和开发重点。　

［关键词］火电厂脱硫脱硝技术　

中图分类号：Ｘ７０１．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９　９１４Ｘ（２０１０）０４—０２７９　０１　

近几年，我国ＧＤＰ增长的预期目标都是８％，也基本年年都超额完成。发展　

经济的奔跑中，我们夺了冠军，但全球变暖、臭氧层破坏和酸雨等环境问题也　随之而至。酸雨的始作俑者就是硫氧化物（Ｓ０２和ｓ０３）和氮氧化物（Ｎ０和　

ＮＯ２），这也是燃煤火电厂最主要的烟气排放物，它们已对经济发展产生了负面　

影响。人类开始对经济发展与环境的和谐共进进行反思，探求、寻找一条　

“治理一～保护一一发展”之路。　１燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展历程　１８世纪是一个斩转点，人类享受到了经济快速增长带来的物质文明，也走　

上了过度消耗资源和破坏生态环境的不归之路。今天，人类终于从生态危机　

的梦魇中惊醒，走上环境治理之路。　

１．１燃煤火电厂烟气脱硫技术的发展历程　我国污染物排放中ＳＯ　的８７％是由煤燃烧引起的，面对这样严峻的事实，　

我国很多环保企业先后从日本、德国、美国等国家引进成熟的烟气脱硫技　

术。与此同时，部分有实力的企业也开始走上了自主创新之路，一项项拥有自　

主知识产权的技术已在脱硫工程应用。据不完全统计，截止到２ＯＯ７年，我　国约有５０％的火电机组安装了烟气脱硫装置，主要采用石灰石一石膏法脱硫等　

工艺，基本实现了“十一五”制定的把排减ＳＯ　ｌ　０％的约束指标。　

火电厂的　０　污染程度各异，如果要达到“因地制宜、因炉制宜、因　

煤制宜”，我们目前的脱硫工程数量与规模还远远不够。脱硫堪称为复杂的　

电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

摘要：随着国内工业的快速发展，工业生产的污染问题越来越严重。在火电企业的发展中，大量的电力是以破坏周围环境为代价的。因此，电力企业需要严格控制发电过程中产生的各种污染物的排放，以保持火电企业的可持续发展，增强其市场竞争力。

关键词： 电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘技术

引言

火电厂燃煤过程中产生的氮氧化物和硫氧化物对环境构成了极大的威胁，这些有害物质容易形成酸雨等灾害。因此，有必要对火电厂的燃烧过程进行有效的改造。在生产过程中，锅炉的脱硫脱硝处理主要依靠反应塔内的对流交换和物理化学吸附，但不同的生产结构在处理方式的选择上会有一定的差异。因此，需要相关技术人员根据实际需要进行优化调整，使锅炉整体吸附率达到合格排放的标准。

1电厂锅炉脱硫脱硝技术分析

就锅炉脱硫脱硝技术的实际应用而言，目前很多企业相关技术试验方案落实不到位，达不到脱硫脱硝的基本要求。有些技术应用甚至处于迷茫甚至混乱的阶段。其中一些企业还借鉴国外先进的脱硫脱硝经验和技术，与中国传统技术相结合，希望达到技术创新的目的。

1.1湿法脱硫脱硝技术

第一种是利用吸收剂吸收火力发电过程中的气体污染物，从而达到脱硫脱硝的效果。由硫和氮与氧反应形成的氧化物通常能够与碱性物质发生化学反应。因此，为了增加脱硫脱硝的效果，往往选择碱性物质作为吸收剂；第二种采用的是传统的石灰石—石膏湿法技术，由于其应用时间长，应用效果也比较理想，基本能够达到百分之九十以上的脱除率。 与此同时，石灰石—石膏湿法技术应用中得到产物还能进行回收并进行二次利用，从而有效避免由于脱硫脱硝后所产生的物质对于环境产生的二次污染以及产物难以处理的难题。

1.2炉后半干法脱硫技术

炉后半干法脱硫最常用的工艺是旋转喷雾半干法工艺，旋转喷雾反应系统由喷雾反应塔和石灰浆制备系统组成。石灰制备系统将生石灰(CaO)制备成一定浓度的Ca(OH)2浆液，通过旋转雾化器喷入半干式反应塔内形成微小液滴。与石灰浆液滴充分接触和反应，去除SO2气体。反应塔中高温烟气蒸发掉液滴中的水，