烟气脱硝国内外研究现状
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脱硝产品市场发展现状1. 引言近年来,环境保护成为全球范围内关注的焦点,尤其是对空气质量的关注。
在大气污染治理中,脱硝技术起到了关键的作用。
脱硝产品作为大气污染治理的重要手段,其市场发展现状备受关注。
本文将从脱硝技术发展趋势、市场规模、竞争格局及前景展望等方面进行分析,以期为相关企业和投资者提供有益的参考。
2. 脱硝技术发展趋势脱硝技术是指通过将燃烧过程中产生的氮氧化物转化为无害物质来减少大气排放。
随着环境保护要求的不断提高,脱硝技术也在不断创新与发展。
目前,国内外脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和浆态吸附剂脱硝(WFGD)技术等。
2.1 选择性催化还原(SCR)技术SCR技术是目前应用最广泛的脱硝技术之一。
它通过在高温条件下将氨气与烟气中的氮氧化物反应生成氮和水,具有高效、低能耗、适用性广等特点。
近年来,SCR技术在催化剂材料和工艺上的不断改进,使得其在大型电厂和工业炉窑等领域得到了广泛应用。
2.2 选择性非催化还原(SNCR)技术SNCR技术是一种无催化剂参与的脱硝技术。
该技术通过将还原剂喷入烟气中,在高温条件下与氮氧化物反应生成氮和水,具有投资成本低、适应性强等特点。
然而,由于SNCR技术在氨基酸出现率较高的情况下效果较好,对于含硫高的煤炭燃烧,其脱硝效果相对较差,因此其应用领域相对较窄。
2.3 浆态吸附剂脱硝(WFGD)技术WFGD技术是通过将含有氨水和石灰的浆液喷入烟道中与烟气中的氮氧化物反应生成氮和水,以实现脱硝的目的。
该技术具有操作灵活、废气处理效果好等特点,但由于其设备投资较大,适用范围相对较窄。
3. 脱硝产品市场规模脱硝产品的市场规模受多方面因素的影响,如经济发展水平、环保政策等。
根据市场研究报告,预计未来几年内,脱硝产品市场规模将保持稳定增长。
据统计数据显示,2019年中国脱硝产品市场规模约为100亿元人民币,在未来几年内预计将以年均10%左右的增速增长。
我国烟气脱硝行业影响发展因素及市场现状分析随着我国工业化进程的加速和能源消耗的不断增长,大气污染问题日益严峻,其中氮氧化物(NOx)的排放是造成大气污染的主要原因之一。
为了减少氮氧化物的排放,保护大气环境,烟气脱硝技术得到了广泛的应用和发展。
本文将对我国烟气脱硝行业的影响发展因素及市场现状进行分析。
一、我国烟气脱硝行业的发展背景氮氧化物是一种主要的大气污染物,不仅会对人体健康造成危害,还会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题。
为了控制氮氧化物的排放,我国出台了一系列严格的环保政策和排放标准,推动了烟气脱硝行业的快速发展。
二、影响我国烟气脱硝行业发展的因素1、政策法规国家环保政策的不断加强和完善是推动烟气脱硝行业发展的关键因素。
政府对氮氧化物排放标准的严格要求,促使企业加大对脱硝设备的投入和技术研发。
2、经济发展经济的持续增长带动了能源需求的增加,尤其是电力、钢铁、水泥等高耗能行业的发展,使得氮氧化物的排放量不断上升。
这在一定程度上刺激了烟气脱硝市场的需求。
3、技术进步脱硝技术的不断创新和改进是行业发展的重要动力。
目前,主流的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)以及SNCRSCR联合脱硝技术等。
技术的进步提高了脱硝效率,降低了成本,为行业的发展提供了有力支持。
4、市场竞争随着烟气脱硝市场的不断扩大,越来越多的企业进入这一领域,市场竞争日益激烈。
企业需要不断提高产品质量和服务水平,以在竞争中脱颖而出。
三、我国烟气脱硝行业的市场现状1、市场规模近年来,我国烟气脱硝市场规模呈现快速增长的趋势。
据相关数据统计,截至_____年,我国烟气脱硝市场规模已经达到_____亿元。
2、技术应用在技术应用方面,选择性催化还原(SCR)技术由于其脱硝效率高、技术成熟等优点,在我国烟气脱硝市场中占据主导地位。
但随着技术的不断发展,选择性非催化还原(SNCR)和SNCRSCR联合脱硝技术也逐渐得到应用。
烟气脱硝技术的研究与发展随着各种工业生产的快速发展,工业废气排放的问题逐渐引起人们的关注。
特别是硫化物和氮氧化物等有害气体的排放,严重危害着环境和人们的身体健康。
其中,氮氧化物是化学污染物中的一种主要来源,这类有害气体会产生酸雨和光化学烟雾等环境问题,还会对公众的健康造成重大威胁。
针对这一问题,烟气脱硝技术的研究与发展在近年来越来越受到关注。
一、烟气脱硝技术的定义烟气脱硝技术是指对工业废气中的氮氧化物进行处理,使其转化为氮气和水,并将废气排入大气中,对环境造成的影响降至最低程度。
这项技术是解决氮氧化物污染问题的主要方法之一,可以广泛应用于电力、冶金、化工等行业。
目前,烟气脱硝技术已经成为工业污染治理领域的一个热点。
二、烟气脱硝技术的发展历程烟气脱硝技术的发展历程可以追溯到上世纪七十年代末。
当时,以美国、日本、德国为代表的发达国家开始研究氮氧化物排放控制技术。
最早应用的是选择性催化还原(SCR)技术,这种技术利用催化剂将氮氧化物转化为氮和水。
随着技术的不断完善,烟气脱硝技术也逐渐取得了重要的进展。
目前,烟气脱硝技术主要分为非催化脱硝和催化脱硝两类。
非催化脱硝是指利用适当的还原剂或氨水将氮氧化物转化为氮和水的方法。
这种方法的优点是投资和运行成本较低,适用于小型和中型锅炉。
但相对的,它有不稳定、运行受环境温度、氧含量等条件影响大等缺点。
而催化脱硝则是通过催化剂将氮氧化物转化为氮和水,具有高效、稳定等特点,是目前比较主流的技术。
三、烟气脱硝技术的研究现状随着环保意识的普及和烟气脱硝技术的不断发展,目前烟气脱硝技术的研究也正在不断深入。
一方面,科研人员对脱硝技术的催化剂进行了不断优化和改良,使其具有更高效、更稳定的特性。
例如,将V2O5–WO3/TiO2催化剂改进后能够更好地抑制SO2对NOx的影响;将Mn-Mo-Al催化剂改良后,可以提高催化剂对NO 的选择性。
这些改进和优化可以让烟气脱硝技术适用于更多的工业场景,解决更为复杂的污染问题。
1、烟气脱硝技术的应用与进展SCR法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。
在欧洲已有120多台大型的CR装置的成功应用经验,NO x的脱除率达到80%~90%;日本大约有170套SCR装置,接近100000MW容量的电厂安装了这种设备;美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NO x技术。
该法的优点是反应温度较低净化率高,可达85%以上;工艺设备紧凑,运行可靠,还原后的氮气放空,无二次污染。
但也存在一些明显的缺点,即烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降,投资与运行费用(投资费用80美元/kW)较高。
我国SCR技术研究开始于上世纪90年代。
早在1995年台湾台中电厂5~8号4×550MW 机组就安装了SCR脱硝装置,大陆第一台脱硝装置是福建后石电厂的1~6号6×600MWSCR脱硝装置,自1999年起陆续投运。
近年来随着我国环保标准日益严格,燃煤电厂烟气脱硝发展加速。
自2004年11月,国华宁海电厂600M和国华台山电厂600MW机组烟气脱硝装置国际招标开始,我国脱硝市场迅速升温。
世界各脱硝公司纷纷云集我国抢占市场,同时,受近年来我国烟气脱硫市场竞争的影响,国内的脱硝市场一开始就呈现出激烈竞争的局面。
截至2005年底,我国内地已通过环境影响评价批准和待批准的火电脱硝机组容量为29000MW,大部分集中在江苏省沿江火电密集地区,或上海、天津、厦门、长沙、宁波、济南、广东等人口稠密和敏感区域。
目前我国在建的脱硝项目超过14个,脱硝机组容量达11400MW以上,其中12个项目采用SCR 技术,占在建脱硝项目总容量的70%左右。
20世纪70年代,SNCR技术首先在日本投入商业应用,目前全世界大约有300套SNCR 装置,其中30个为电厂锅炉,容量约为7100MW,600MW以上电厂锅炉有5套,最大容量达640MW。
由于SNCR的NO x脱除效率较低(<30%),而氨的逃逸却较高(5~10ppm),所以目前世界上大型电站锅炉单独使用SNCR技术的较少,绝大部分是将SNCR 技术和其他脱硝技术联合使用,如SNC 和低氮燃烧技术联合、SNCR/SCR混合技术等。
烟气脱硝技术国内外发展对比研究烟气脱硝技术是控制大气污染物排放的重要手段之一,对于降低燃煤、燃油等工业过程中产生的氮氧化物(NOx)排放有着重要作用。
在国内外,各个国家和地区都在积极推行烟气脱硝技术,通过削减大气污染物排放,实现环境保护和可持续发展。
本文旨在比较国内外烟气脱硝技术的发展现状与趋势,为我国烟气脱硝技术的进一步发展提供参考。
目前,国内外的烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、吸收剂直接注射技术(DSI)以及直接脱硝(DeNOx)等几种主要技术。
这些技术的应用取决于不同的燃烧设备和废气排放特点,同时也受到法规政策、环保要求和经济成本等因素的影响。
从国外发展来看,欧洲是烟气脱硝技术的领先者之一。
欧洲重视氮氧化物的减排问题,为减少燃煤电厂的NOx排放,推广了SCR技术。
该技术主要通过催化反应,在高温条件下,将烟气中的NOx还原为氮气和水,可降低70%以上的NOx排放。
欧洲在SCR技术的应用和推广方面取得了显著成绩,并在技术研发方面不断创新。
与此同时,美国也是烟气脱硝技术的重要应用国家。
美国的烟气脱硝技术主要集中在非催化还原技术(SNCR)以及吸收剂直接注射技术(DSI)。
SNCR技术通过在高温氮氧化物的反应区通过非催化反应直接还原为氮气和水,DSI则是将氨溶液或脱硝剂直接喷雾入炉膛与氮氧化物发生反应。
这两种技术克服了SCR技术一些运维难题,可以广泛适用于不同类型的燃烧设备。
与发达国家相比,我国在烟气脱硝技术的发展方面相对滞后。
起初,我国主要采用低氨催化剂和补充燃料SNCR技术用于燃煤电厂的脱硝,该技术成本低、投资小,但效率较低。
随着环境保护要求的提高和技术进步,我国开始广泛应用SCR技术,提高了脱硝效率。
然而,SCR技术操作复杂、投资大,同时催化剂的选择和运维也面临着挑战。
为了解决我国烟气脱硝技术面临的问题,国内科研院所、环保企业以及高校积极开展烟气脱硝技术的研发和创新。
湿法烟气脱硝技术现状及发展一、本文概述随着全球能源结构的转变和工业化的快速发展,氮氧化物(NOx)排放问题日益严重,对大气环境和人类健康构成了严重威胁。
烟气脱硝技术作为降低NOx排放的重要手段,近年来得到了广泛关注。
其中,湿法烟气脱硝技术以其独特的优势,在众多脱硝技术中脱颖而出,成为当前研究的热点。
本文旨在全面概述湿法烟气脱硝技术的现状与发展,通过对其基本原理、技术特点、应用现状以及存在问题等方面的深入分析,展望其未来的发展趋势,为相关领域的研究与实践提供有益参考。
本文将首先介绍湿法烟气脱硝技术的基本原理和技术特点,包括其脱硝机理、工艺流程、主要设备等。
随后,将重点分析当前湿法烟气脱硝技术的应用现状,包括其在国内外电力、钢铁、化工等行业的实际应用情况以及取得的成效。
在此基础上,本文将探讨湿法烟气脱硝技术存在的问题和挑战,如设备腐蚀、二次污染、能耗较高等问题,并提出相应的解决策略和发展方向。
本文将展望湿法烟气脱硝技术的未来发展趋势,包括技术创新、成本控制、环境友好等方面的进步,以期为相关领域的可持续发展提供有益启示。
二、湿法烟气脱硝技术现状当前,湿法烟气脱硝技术在全球范围内得到了广泛的研究和应用。
该技术以其处理效率高、反应速度快、设备投资少等优点,在烟气脱硝领域占据了重要地位。
然而,湿法烟气脱硝技术也面临着一些挑战,如废水处理、二次污染等问题。
在湿法烟气脱硝技术的研究和应用中,吸收剂的选择是关键技术之一。
目前,常用的吸收剂包括碱性溶液、氧化剂和还原剂等。
这些吸收剂通过与烟气中的氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害或低毒的物质。
然而,吸收剂的选择需要根据烟气成分、脱硝效率、运行成本等因素进行综合考虑。
除了吸收剂的选择,反应器的设计也是湿法烟气脱硝技术的关键。
反应器需要具备良好的传质、传热和反应性能,以确保烟气与吸收剂充分接触和反应。
反应器的结构也需要考虑操作方便、维护简单等因素。
在实际应用中,湿法烟气脱硝技术还需要解决废水处理问题。
我国烧结烟气脱硫现状及脱硝技术研究随着全世界经济的快速发展,环境问题已经成为了我们人类所面临的最严峻的问题之一。
而其中大气环境又是人类赖以生存的最基本的要素之一,如今人们还是主要利用煤、石油和天然气等能源作为燃料,它们的燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化合物和烟尘颗粒物等,而其中SO2和NOx又是主要的大气污染物,对大气环境造成了严重的污染。
大气污染造成的自然灾害也在我们的身边频繁發生,酸雨泛滥、气候异常、光化学烟雾等严重影响了我们的生活、健康,可以预见,如果随着大气环境的不断恶化,最终会导致地球生态环境和平衡遭到严重破坏,人类以及动植物的生存将会面临严重威胁。
标签:烟气烧结;脱硫技术;脱硝技术一、烟气脱硫脱硝技术现状目前,人们为了减少二氧化硫排放到大气中去,主要采用的控制方法是燃烧一些低硫燃料、对燃料进行前期脱硫、燃料燃烧过程脱硫以及末端尾气处理。
燃烧前脱硫主要是利用一些特定的方法对煤等燃料进行净化,以去除原来燃料中的硫分、灰分等杂质。
燃烧过程中脱硫主要是指当煤等燃料在炉内燃烧时,同时向炉内恰当的位置喷入脱硫剂(常用的有石灰石、熟石灰、生石灰等),脱硫剂在炉内较高温度下受热分解成CaO和MgO等,然后与燃烧过程中产生的SO2和SO3发生反应,生成硫酸盐和亚硫酸盐,最后以灰渣的形式排出,从而达到脱硫的目的。
而目前世界上应用比较成熟的技术主要是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术。
其中,又以一些湿法、干法以及其他典型的方法应用最为广泛。
二、烟气脱硫技术(一)湿法烟气脱硫技术(1)石灰石/石灰法石灰石/石灰法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中二氧化硫的方法。
石灰石/石灰法开发比较早,工艺成熟,吸收剂价格便宜而且容易得到,应用比较广泛。
其主要工艺参数为:浆液pH在5.6-7.5之间,浆液固体含量:1.0%-15%,液气比:大于5.3L/m3钙硫比为1.05-1.1之间,碳酸钙粒度90%通过325目,纯度大于90%脱硫率大于90%。
新型烟气脱硝技术现状及展望摘要:面对日益严重的环境问题,脱硝技术得到了较快发展。
本文从脱硝技术的机理出发综述脱硝方面的研究进展,对新型脱硝技术进行概述:低温氨法选择性催化还原脱硝技术、联合脱硝脱硫技术、新型TiO2催化剂在烟气脱硝中的应用及SCR催化剂再生技术关键词:低温脱硝催化剂稀土掺杂TiO2催化剂联合脱硝脱硫技术 SCR催化剂再生引言大力发展脱硫和脱硝技术是整治环境污染、改善空气质量的重要举措。
按照国家相关要求规定,自2017年7月1日起工业装置氮氧化物(NOx)的排放将全面执行新标准。
为了实现NOx的超低排放,我国的大部分工业装置现在大多通过锅炉升级改造、低氮燃烧器改造、选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统改造、选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝工艺改造、优化运行调整等手段来实现NOx 的超低排放。
目前烟气脱硝技术种类繁多,脱硝技术得到了较快发展。
我国燃煤锅炉等烟气排放污染问题较为突出,煤燃烧生成的NOx以NO为主(90%以上),其次为NO2,容易造成酸雨等危害,对人的健康也有很大影响。
因此必须进行脱硝处理,治理措施主要分为燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝技术。
前者包括低NOx燃烧、燃烧优化调整、再燃技术等。
后者包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术、联合烟气脱硝技术等。
一、低温脱硝技术非电力行业(包括自备电站)的氮氧化物排放控制遭遇到了极大的困难,因为非电力行业的工业锅(窑)炉设备(例如:工业锅炉、玻璃陶瓷炉窑、水泥炉窑、钢铁冶金烧结炉、炼焦和石化系统的裂解设备等)烟气以及涉及硝酸生产和使用的工艺过程废气的排放温度处于120℃~300℃范围内,而目前电力行业使用的中温SCR脱硝催化剂的工作温度为300℃~400℃。
因此,在非电力行业难以直接使用中温(300℃~400℃)SCR催化工艺对NOx排放进行控制。
选择性非催化还原(SNCR)氮氧化物净化效率较低,难以满足严格的排放标准,因此,低温SCR是实现“大气污染防治行动计划”目标的主要工程技术。
国内外SCR法脱硝催化剂技术及现状SCR法脱销是目前国际上电站锅炉烟气脱硝的主流技术,催化剂是SCR脱硝系统的技术核心,催化剂的费用通常占到脱硝工程初期投资的30%~55%。
目前,经过几年的发展和技术积累,我国已经建成并投产了多家催化剂的生产工厂,脱硝催化剂的国产化技术研发已获成功,我国脱硝催化剂依赖进口的历史已经结束。
近年来随着国家环保政策的实施,我国火电厂脱硝市场正如火如荼地展开。
本文主要介绍了SCR法脱硝催化剂的发展历史,国外主要的生产厂家、催化剂产品的型号规格,以及我国主要的生产厂家及其技术来源,并从市场的角度对我国的脱硝市场进行分析。
一、关于SCR法催化还原技术的起源SCR法是在催化剂的作用下,以NH3作为还原剂,有选择性地与烟气中的NOx反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。
首先由Engelhard公司发现并1957年申请专利,后来日本在该国环保政策驱动下,成功研制出了现今被广泛使用的V2O5/TiO2催化剂,并分别于1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。
SCR法目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术,其主要反应为:4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O (1)8NH3+6NO2一N2+12H2O (2)4NH3+2NO2+O2—3N2+6H2O (3)选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在300~400℃范围内进行,并能有效抑制副反应。
在NH3 与NO化学计量比为1的情况下,可以得到高达80%~95%的NOx脱除率。
世界上采用SCR的装置有数千套之多,技术成熟且运行可靠。
二、国外主要生产商SCR工艺自1978年在日本成功地实现工业化生产以后,工艺技术与催化剂的生产技术一直在不断地进步与完善,形成由触媒化成与堺化学为代表的蜂窝式和以Babcock-Hitachi 为代表的板式2种主流结构与技术,在本国的生产能力并没有太多扩大,可是技术已经向美国、欧洲及亚洲的韩国、中国台湾省及中国内地输出。
1、烟气脱硝技术的应用与进展
SCR法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。
在欧洲已有120多台大型的CR装置的成功应用经验,NO x的脱除率达到80%~90%;日本大约有170套SCR装置,接近100000MW容量的电厂安装了这种设备;美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NO x技术。
该法的优点是反应温度较低净化率高,可达85%以上;工艺设备紧凑,运行可靠,还原后的氮气放空,无二次污染。
但也存在一些明显的缺点,即烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降,投资与运行费用(投资费用80美元/kW)较高。
我国SCR技术研究开始于上世纪90年代。
早在1995年台湾台中电厂5~8号4×550MW 机组就安装了SCR脱硝装置,大陆第一台脱硝装置是福建后石电厂的1~6号6×600MWSCR脱硝装置,自1999年起陆续投运。
近年来随着我国环保标准日益严格,燃煤电厂烟气脱硝发展加速。
自2004年11月,国华宁海电厂600M和国华台山电厂600MW机组烟气脱硝装置国际招标开始,我国脱硝市场迅速升温。
世界各脱硝公司纷纷云集我国抢占市场,同时,受近年来我国烟气脱硫市场竞争的影响,国内的脱硝市场一开始就呈现出激烈竞争的局面。
截至2005年底,我国内地已通过环境影响评价批准和待批准的火电脱硝机组容量为29000MW,大部分集中在江苏省沿江火电密集地区,或上海、天津、厦门、长沙、宁波、济南、广东等人口稠密和敏感区域。
目前我国在建的脱硝项目超过14个,脱硝机组容量达11400MW以上,其中12个项目采用SCR 技术,占在建脱硝项目总容量的70%左右。
20世纪70年代,SNCR技术首先在日本投入商业应用,目前全世界大约有300套SNCR 装置,其中30个为电厂锅炉,容量约为7100MW,600MW以上电厂锅炉有5套,最大容量达640MW。
由于SNCR的NO x脱除效率较低(<30%),而氨的逃逸却较高(5~10ppm),所以目前世界上大型电站锅炉单独使用SNCR技术的较少,绝大部分是将SNCR 技术和其他脱硝技术联合使用,如SNC 和低氮燃烧技术联合、SNCR/SCR混合技术等。
在SNCR/SCR 混合技术中,SNCR所产生的氨可作为下游SCR的还原剂,由SCR进一步脱除NO x,同时减少了SCR的催化剂使用量,降低了成本。
此外,SNCR 还可与低NO x燃烧器和再燃烧技术等联合应用。
国内目前应用的SNCR 脱硝装置有两个项目,分别是江苏阚山电厂2×600MW 和江苏利港电厂2×600MW+2×600MW 超临界机组。
这两个项目都是在应用低NOx燃烧技术的基础上,采用SNCR 和SCR联合烟气脱硝技术(SNCR/SCR)。
脱硝工程分两期实施,首先实施SNCR 部分,SCR 部分在环保标准更高时实施。
2、烟气脱硝技术的应用与展望
2脱硝技术的应用情况
2.1电站行业中的应用情况
2.1.1 国外脱硝技术应用情况
欧洲、日本、美国是当今世界上对燃煤电厂NOx排放控制最先进的地区和国家。
这些地区和国家,除了采用燃烧控制以外,都大量的使用SCR 技术。
SCR 技术在20 世纪70 年代后期首先由日本应用在工业锅炉和电站锅炉上,欧洲从1985 年开始引进SCR 技术,美
国从1959 年开始研究SCR 技术,并获得了该方面的许多专利,但直到20 世纪80年代后期才发展到工业应用上来。
美国SCR 技术更多地应用于燃气和复合循环机组,也有一些小型燃煤锅炉应用,美国电厂大都选用优质煤,但是煤粉锅炉出口烟气的NOx质量浓度仍大大超过同类型燃油、燃气锅炉的指标,因此美国燃煤电厂NOx的排放量亦为世界之最。
美国东部的烟煤,含硫量高,而且飞灰成分变化很大,导致SCR 催化剂活性维护困难,这是SCR 在美国燃煤电站锅炉推广较晚的重要原因之一。
直到1997 年,美国才有8 台燃煤机组使用,总容量3 000 MW,但是美国的烟气脱硝发展十分迅速,到2004 年底美国电力行业安装SCR 的装机容量约100 000 MW,脱硝效率多在90%以上。
截止到2012 年底,美国电力行业电站锅炉安装SCR 装置1 162 套,装机容量约200 000 MW,占脱硝总量的90%。
2.1.2 国内脱硝技术应用情况
2004 年,福建漳州后石电厂(6×600 MW)安装了我国第一台SCR 脱硝装置。
自2004 年11 月,国华宁海电厂600 MW 和国华台山电厂600 MW 机组烟气脱硝装置国际招标开始,中国脱硝市场迅速升温。
2011 年我国修订《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011),2012 年国务院及相关部门又出台了《节能减排“十二五”规划》、《环境保护“十二五”规划》、《重点区域大气污染防治“十二五”规划》等,火电企业面临的环保标准越来越严,排放标准要求现有火力发电锅炉及燃气轮机组自2014 年7 月1 日起,新建火力发电锅炉及燃气轮机组自2012年,1 月1 日起NOx排放将执行100 mg/m3的浓度限值。
2012 年通过指标层层分解落实,配套政策频出,我国电站锅炉中脱硝工作已经全面铺开。
截至2012年底,全国已建成脱硝设施的燃煤机组装机容量达到230 000 MW,所采用的工艺技术主要是SCR 技术(约占98%)和SNCR 技术(约占2%)。
目前掌握脱硝技术的主要公司有丹麦托普索、日本触媒化成、美国巴威、意大利TKC、日本日立、日本三菱、德国鲁奇和FBE 等。
我国已有几十家环保公司分别引进他们的烟气脱硝技术,截至2012 年底主要环保公司引进技术及使用情况如表1 所示。
从表1 可以看出,由于我国前期投入不足,在发电机组上应用的烟气脱硝技术,除个别单位自行开发了具有自主知识产权的核心技术外,绝大多数单位的脱硝工程均需全套引进或引进关键技术和设备。
虽然建成投产效果比较好,但同时又存在建设投资大、运行费用高等问题,因而需要支付高额的技术使用费,在工期、技术方面存在受制于人等问题。
3、燃煤工业锅炉氮氧化物的排放控制技术
在我国目前的NO x排放标准的要求下,空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等低NO x燃烧技术适用于层燃炉,采用现有燃烧优化技术,可基本解决NO x的排放问题,但脱硝效率低。
如果进一步提高排放标准,则必须结合烟气后处理技术,才能保证能够长期稳定的满足排放标准。
美国在20世纪90年代对于燃煤工业锅炉的NO x控制技术主要推荐采用的是燃烧优化技术。
随着环保标准的提高,燃烧优化技术已不能满足排放要求,但美国锅炉的使用者认为,最终的目标不是得到最低的NO x排放,而是以最低成本符合排放要求。
因此,近10年来SNCR 技术在美国得到迅速的推广应用。
SNCR技术在国外主要应用于电站锅炉、工业锅炉、市政垃圾焚烧炉和其他燃烧装置。
SNCR最初主要用于小型工业锅炉和工业燃烧装置,现在开始用于燃煤发电机组,从SNCR 技术发展状况来看,目前,较适用于中小容量的锅炉。
SNCR技术的特点在于易于实现,且不需要催化剂,也就避免了使用催化剂可能带来的
一系列问题,且易于安装在已有燃烧装置上,适用于所有固定源的燃烧器,成本较低,运行费用也不高,不会被飞灰影响,也不会因使用其他NO x减排措施而运行不稳定。
工业锅炉、废弃物燃烧炉、水泥窑炉和小型电站锅炉等、炉膛较小,烟气流场、温度场和浓度场比大型锅炉较为均匀,还原剂的喷射和混合也易于控制。
此外,由于这些锅炉的炉膛内的温度正好处于SNCR的反应温度窗口内,SNCR的适应性比较好,因此在这类锅炉上的应用多,NO x脱除效率也比较高。
SNCR工艺在这些锅炉上的应用已经很广泛,尤其在西欧使用的最多。
据美国清洁空气联盟协会的统计和美国Naloc Fuel Tech公司的工程经验,SNCR技术应用在废弃物焚烧炉上,脱硝率基本都能达到50%以上,比较好的情况能达到75%以上。
在美国,SNCR的首次商业应用是1988年南加州的一家石油精炼厂的锅炉。
到今天,SNCR的商业应用以及全尺度的示范工程一家运用于燃用各种燃料的所有类型的锅炉中,其中有30个电站锅炉应用了SNCR技术,容量总共约为7100MW,其中有5个机组的容量超过600MW,最大容量达到了640MW。
在德国,SNCR主要应用于市政废物焚烧炉上,还有20多个燃烧重油的快装锅炉也使用了SNCR技术。
可以说,作为一种廉价的NO x控制技术,SNCR技术在燃煤工业锅炉的脱硝应用上有广泛的前景。