烟气脱硝技术的研究与发展

第４期　２０１３年７月　锅炉制造　ＢＯＩＬＥＲ　ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ　Ｎｏ．４　Ｊｕ１．２Ｏｌ３　

文章编号：ＣＮ２３—１２４９（２０１３）０４—００３０—０４　

烟气脱硝技术发展综述　

孙洪民，曲道志　

（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００４６）　

摘要：电站锅炉燃煤烟气中的ＮＯｘ是主要大气污染物质，目前烟气同步脱硫脱硝技术是研究的重点。本文　概述了ＮＯｘ的形成机理，及传统干法、湿法和同步脱硫脱硝技术的原理、特点和最新研究进展。最后对烟气　同步脱硫脱硝技术的发展做了展望。　关键词：传统方法；脱硫脱硝；一体化技术　中图分类号：Ｘ７０１　文献标识码：Ａ　

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇａｓ　Ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　

Ｓｕｎ　Ｈｏｎｇｍｉｎ，Ｑｕ　Ｄａｏｚｈｉ　

（Ｈａｒｂｉｎ　Ｂｏｉｌｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ　１５００４６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎ０ｘ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｉｓ　ｍａｉｎ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ｉｎ　ｕｔｉｌｉｔｙ　ｂｏｉｌｅｒ．Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ　

ｓｔｕｄｙ　ｉｓ　ｆｏｃｕｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　

ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ＮＯｘ，ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｄｒｙｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓ—　ｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌａｔｅｓｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉ—　

ｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

２００７年第５期　第３４卷总第１６９期　广东　化工　ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　５９　

烟气脱硝技术研究进展　

赵卫星　，肖艳云　，林亲铁　，岳建雄　，廖新娜　

（１．广东省工程技术研究所，广东广州５１０４４０；２．湖南省洞１５１县环保局，湖南洞１５１　４２２３００）　

【摘要】介绍了我国燃煤烟气的特点和目前烟气污染现状，突出了烟气脱硝的重要性和迫切性。论述了德国、美国、　

日本等发达国家燃煤烟气脱硝技术最新研究进展，结合我国燃煤烟气脱硝的特点和目前取得的一些研究成果，从烟气脱　

硝的影响因素分析阐述了我国脱硝技术的发展趋势，提出了合理的建议。　

【关键词】烟气；脱硝；技术；进展　

Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｌｕｅ　Ｇａｓ　Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

Ｚｈａｏ　Ｗｅｉｘｉｎｇ　，Ｘｉａｏ　Ｙａｎｙｕｎ　，Ｌｉｎ　Ｑｉｎｔｉｅ　，Ｙｕｅ　Ｊｉａｎｘｉｏｎｇ　，Ｌｉａｏ　Ｘｉｎｎａ　ｒ　１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１　０４４０；　

２．Ｄｏｎｇｋｏｕ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｄｏｎｇｋｏｕ　４２２３００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ａｎｄ　ａｃｔｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ．Ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｅｎｄｅｎｃｅ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｅｒｅ　ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　

／’、ｑ竺尹２００７年全困电力行业脱硫脱硝技术协作嘲年会暨技术研讨会论文集

ＳＣＲ烟气脱硝技术

沈滨

北京国电龙源环保工程有限公司北京１００７６１

摘要：对ＳＣＲ烟气脱硝技术基础及龙源公司ＳＣＲ烟气脱硝技术特点进行了介绍关键词：ＳＣＲ烟气脱硝技术

１引言

２００４年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（ＧＢｌ３２２３—２００３）中对氮氧化物最高允许排放浓度限值

有如下明确规定：

表１火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度

单位ｍｇ／ｍ３

时段第１时段第２时段第３时段

实施时间２００５年１月１１３２００５年１月１日２００４年１月１１３

Ｖｄａｆ＜１０％１５（）０１３００１１００燃煤锅炉ｌ０％≤Ｖｄａｆ＜２０％６５０１１００６５０Ｖｄａｆ＞２０％４５０

燃油锅炉６５０４００２００

燃油１５０燃气轮机燃气８０

由于锅炉在制造和运行过程中采用了低ＮＯｘ的

燃烧技术，目前国内的火电厂在符合上述限值后几

乎不配置脱硝设施，氮氧化物基本上是烟囱直接排

人大气。有鉴于氮氧化物对自然环境和社会经济的

巨大危害，世界主要工业发达国家均对氮氧化物的

排放制定了越来越严格的标准（欧盟部分地区的氮氧化物的排放标准为２００ｍｇ／Ｎｍ３），我国今后逐步

加强对大型燃煤电厂的氮氧化物排放治理是大势

所趋。根据北京市地方标准ＤＢｌ１／１３９—２００２《锅炉

污染物综合排放标准》的规定，在２００５年１１月１１３

前，大于４５．５ＭＷ的锅炉的氮氧化物排放不得超过

３００ｍｇ／Ｎｍ３，ｌ１月１

１３之后不得超过２５０ｍｇ／Ｎｍ３。低２００７年全国电力行ｑｋ脱硫脱硝技术协作网年会暨技术研讨会论文集

氮燃烧技术的脱硝效率仅有２５。４０％，单靠这种技

术已无法满足日益严格的环保法规标准，必须采用

烟气脱硝技术。北京地区的高碑店热电厂、石景山

热电厂和高井热电厂都已经或正在进行炯气脱硝

改造，同时，国内目前也有越来越多的新建燃煤电

厂已经配套建设了烟气脱硝设施或为其预留了建

设条件。

在众多的烟气脱硝技术中，选择性催化还原法

一、技术概况

防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。

二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大，故七十年代中，研究烟气脱硫技术被许多国家列为防治大气污染的重点，相继建成了一些工业规模的实用的处理装置，与此同时，对大气污染中的另一个大问题，即氮氧化物NOX的污染问题，人们也开始了防治技术的研究和开发。NOX在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。七十年代以来NOX的大气污染问题已被日益重视，人们发现：人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关系，而且其危害性比人们原先设想的要大得多。

目前，NOX排放问题美国和日本考虑得较多。日本早已定出了世界上最严格的NOX排放标准。在以煤和油为燃料的锅炉上增加消除NOX设备的技术措施，日本是领先的国家，美国还在争取获得这种技术。

二、技术引进

我公司新开发引进的一种烟气脱硫同时脱NOX的装置充分利用了已被工业化的烟气脱硫工艺技术，在原来湿式烟气脱硫装置上增加了一套氧化发生器，从而获得同时脱硫、脱NOX的处理效果，因此这种方法不仅加快了开发速度，而且大大降低了脱NOX费用。目前已在日本、美国的锅炉烟气系统中推广使用，建成了十几套生产性脱NOX装置。

三、技术特点

这种烟气同时脱硫、脱NOX装置的处理流程如前图所示。该装置是在燃烧的烟气中加入氧化剂，使烟气中的NOX氧化，然后以含有铁催化剂的硫酸和硝酸稀溶液进行洗涤，使SO2和NOX同时除去。所以，这种装置也称为湿式脱硫、脱氮装置。

四、工艺流程

由鼓风机送来的燃料（烟气）在洗涤塔中用水洗涤，冷却到55-60℃，然后与来自氧化发生器的含氧化剂的空气混合，使排气中的NOX氧化。氧化剂添加的比例一般控制在0.5-1.7范围内（对NO的克分子比），这时亚硫酸气不被氧化，另外烟气中的尘埃并不消耗氧化剂，氧化剂只对NOX有选择性地氧化。经过氧化剂氧化的烟气送入吸收塔，与含有硫酸、硝酸和铁催化剂的吸收液以30-50升/标准米3的液气比进行对流接触。在吸收塔内NOX一部分变成硝酸，其他被还原成为一氧化二氮或氮气等无害气体与烟气一起排出。亚硫酸气在吸收塔内被吸收后成为亚硫酸，其他部分则在铁催化剂作用下，被烟气中的氧氧化而变成硫酸。接着，吸收液从吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由从塔底送来的空气进一步氧化。一部分没有被氧化的亚硫酸经过氧化和催化剂的再生过程后循环到吸收塔，这时循环液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在结晶槽内和石灰粉反应，生成石膏，经离心分离机脱水，作为副产品得到回收，母液则送回吸收系统。为了避免来自烟气、石灰石中的杂质和因脱NOX而生成的硝酸积存于循环吸收液中，所以在石膏制造过程总要抽出一部分母液，使其经过排水处理后，放出系统之外。排水处理是通过PH调节来回收催化剂，此外还包括了符合排放标准的中和处理、生化法除NO3等部分。生化处理为多级式嫌气性分解，NO3由供给的甲醇和微生物的活动使其分解为水和氮气而被除去。