電力脫硝新技術的發展趨勢
目前在我國,SCR脫硝(xiao)(xiao)催(cui)化(hua)劑還(huan)是一個新(xin)興的行業,脫硝(xiao)(xiao)形勢的高速發(fa)展帶來了巨大(da)的市場空間,絕大(da)多數企業對新(xin)技術(shu)的開(kai)發(fa)與應用還(huan)沒有大(da)力(li)發(fa)展。但是很(hen)多廠家已經高度重視,不少(shao)企業在自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)、成果轉化(hua)、產學研(yan)結合(he)方面(mian),積極開(kai)發(fa)催(cui)化(hua)劑的新(xin)技術(shu),如國電龍源、江蘇峰業、遠達環保(bao)等。
(1)低溫催化(hua)劑(ji)
目前,以NH3為(wei)還(huan)原劑的(de)選擇(ze)性(xing)(xing)催化還(huan)原技(ji)術脫除(chu)NOx是(shi)一種應用(yong)最(zui)廣的(de)煙(yan)氣脫硝技(ji)術。工業(ye)的(de)SCR催化劑操作溫度為(wei)300℃-400℃,因此通(tong)常將SCR反應器置于除(chu)塵(chen)(chen)器前,但因些會使催化劑受到高濃度煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沖刷(shua)、磨損和飛(fei)灰中雜(za)質的(de)污染,煙(yan)溫過高時會導致催化劑燒結、失(shi)活,甚(shen)至(zhi)發生(sheng)NH3被氧化為(wei)NOx等。而將SCR裝置置于除(chu)塵(chen)(chen)器后,將會消除(chu)煙(yan)塵(chen)(chen)和雜(za)質對催化劑壽(shou)命的(de)影響(xiang),但此時的(de)煙(yan)氣溫度只有(you)150℃~200℃,因此,研(yan)究(jiu)具(ju)有(you)良好活性(xing)(xing)的(de)低(di)溫SCR催化劑成為(wei)國內外(wai)眾(zhong)多學者研(yan)究(jiu)的(de)熱點(dian)。
(2)催化(hua)劑再生(sheng)技(ji)術
催(cui)化劑(ji)價格昂貴,在(zai)煙氣脫硝工程中占資金投(tou)入比重(zhong)較(jiao)大,且屬(shu)于消耗(hao)品。對于可(ke)逆性(xing)中毒的(de)(de)催(cui)化劑(ji)和活性(xing)降(jiang)低(di)的(de)(de)催(cui)化劑(ji)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)再生重(zhong)新利(li)用(yong)(yong)(yong),再生費用(yong)(yong)(yong)只有全部更(geng)換費用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)20%-30%,而活性(xing)可(ke)恢復到原來的(de)(de)60%-100%,甚至更(geng)高(gao)。因此,催(cui)化劑(ji)再生技(ji)術的(de)(de)運用(yong)(yong)(yong)是降(jiang)低(di)運行成本(ben)的(de)(de)有效方法之(zhi)一。
目(mu)前催化劑(ji)再生(sheng)技(ji)術(shu)主要有:水洗再生(sheng)技(ji)術(shu)和酸(suan)(suan)、堿(jian)液(ye)處(chu)理再生(sheng)技(ji)術(shu),SO2酸(suan)(suan)化熱再生(sheng)技(ji)術(shu)、熱(還(huan)原)再生(sheng)、廢(fei)釩催化劑(ji)提取釩手工藝等。
(3)多(duo)污染物協(xie)同控制技術
1)MPC2011多污染物高效(xiao)協同系統控制(zhi)技(ji)術(shu)以(yi)燃煤火電廠煙塵(chen)、SO2、NOx、Hx等多個污染物綜合(he)(he)協同控制(zhi)為手段,通過(guo)對現有技(ji)術(shu)的優化整合(he)(he)以(yi)及新技(ji)術(shu)、新設備的引進和(he)研發,形成適合(he)(he)典(dian)型(xing)(xing)區域、典(dian)型(xing)(xing)煤種(zhong)、典(dian)型(xing)(xing)機組的多污染物高效(xiao)協同控制(zhi)技(ji)術(shu)。
該技術已應(ying)用于(yu)重慶合(he)川雙(shuang)槐(huai)電廠(chang)2*660MW擴建工程,在滿足最新大氣(qi)排放標準(zhun)條件(jian)下,實現(xian)NOx脫(tuo)除率≥80%、粉塵(chen)脫(tuo)除率≥99.84%、SO2脫(tuo)除率≥95%、Hg脫(tuo)除率≥80%(預留(liu))的多污染(ran)物(wu)協同(tong)控制的目的。
2)機催化(hua)集成(cheng)凈化(hua)(脫硫(liu)、脫硝、脫汞(gong))技(ji)術是(shi)針對我國(guo)(guo)大型火電(dian)(dian)(dian)廠煙氣(qi)工況條件,進(jin)行消化(hua)、吸收、引進(jin)與創新(xin)后形成(cheng)的工業化(hua)應用成(cheng)套技(ji)術。該技(ji)術在歐洲(zhou)電(dian)(dian)(dian)廠項目擁有工業化(hua)運行業績,在國(guo)(guo)內(nei)鋼鐵冶(ye)煉氣(qi)治理領域(yu)也已經(jing)取得市場突破,而在國(guo)(guo)內(nei)火電(dian)(dian)(dian)領域(yu)還沒(mei)有實(shi)際應用。
有機催化集成凈化技術可(ke)(ke)實現脫(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)、脫(tuo)(tuo)汞(gong)集成凈化效果,并達到國(guo)家(jia)要求的排放標(biao)準;脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)可(ke)(ke)在低(di)溫下進行,適用(yong)于(yu)電廠,也可(ke)(ke)適用(yong)于(yu)冶煉廠;工(gong)藝路(lu)線與(yu)傳統還原工(gong)藝不(bu)同,可(ke)(ke)產生(sheng)硝(xiao)(xiao)酸銨(an)、硫酸銨(an)等資源化副(fu)產物,變廢為寶,增加(jia)副(fu)產品經濟價值。
(4)工業(ye)鍋爐脫硫脫硝技(ji)術
鑒于(yu)燃煤工(gong)業鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)膛結(jie)構和燃燒方(fang)式(shi)有別(bie)于(yu)發(fa)電鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu),且(qie)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)容(rong)量較小,運行方(fang)式(shi)也(ye)不相同(tong),火電廠氮氧(yang)化(hua)物污染防治技(ji)術(shu)(shu)政策中推(tui)薦的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)措施,難以在燃煤工(gong)業鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)上實(shi)施。為此,燃煤工(gong)業鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)氮氧(yang)化(hua)物的(de)(de)減排(pai)技(ji)術(shu)(shu)應在推(tui)廣(guang)循環流化(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)基礎(chu)上,針對燃煤鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)以層燃爐(lu)(lu)(lu)為主的(de)(de)特點(dian)開發(fa)相應的(de)(de)專(zhuan)有脫硝技(ji)術(shu)(shu)。
循(xun)(xun)環流化床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)煤種(zhong)適應性強,運行時(shi)爐(lu)膛溫(wen)度一(yi)般(ban)在(zai)900℃左(zuo)右。在(zai)此溫(wen)度條件下,煙(yan)氣中熱力(li)型NOx未生成(cheng),因此出(chu)口NOx可以(yi)(yi)(yi)(yi)有效(xiao)控(kong)制(zhi)在(zai)350mg/Nm3以(yi)(yi)(yi)(yi)下,如果合(he)理調配(pei)一(yi)次風(feng)、二次風(feng)和(he)助燃風(feng)的(de)比例(li),NOx甚至可以(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)制(zhi)在(zai)250mg/Nm3以(yi)(yi)(yi)(yi)內。SNCR煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)在(zai)合(he)適的(de)煙(yan)氣溫(wen)度和(he)混合(he)條件下可以(yi)(yi)(yi)(yi)獲得較高的(de)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)。而(er)循(xun)(xun)環流化床(chuang)(chuang)旋風(feng)分(fen)離器(qi)的(de)溫(wen)度一(yi)般(ban)也(ye)超(chao)過(guo)850℃,為SNCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)提供了(le)良好的(de)反應溫(wen)度與空間(jian)條件。2012年國內主要環境(jing)工程公司在(zai)循(xun)(xun)環流化床(chuang)(chuang)煙(yan)氣進行的(de)SNCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)工程實(shi)際運行經驗表明,在(zai)合(he)理設計及采用氨水作為還原劑(ji)的(de)基礎上,SNCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)的(de)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)可以(yi)(yi)(yi)(yi)超(chao)過(guo)70%,出(chu)口氮氧化物的(de)排(pai)放濃(nong)度均低于100mg/Nm3。且對鍋爐(lu)負荷(he)的(de)變(bian)化跟蹤比較及時(shi),完(wan)全能夠滿足2012年開始實(shi)施的(de)火電廠(chang)新(xin)NOx排(pai)放標準(zhun)。對于爐(lu)膛尺寸較小的(de)煤粉爐(lu),配(pei)合(he)低氮燃燒器(qi)的(de)改造,將原始NOx控(kong)制(zhi)在(zai)250mg/Nm3以(yi)(yi)(yi)(yi)下,通過(guo)改變(bian)還原劑(ji)噴槍的(de)性能。單獨的(de)SNCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)也(ye)可以(yi)(yi)(yi)(yi)實(shi)現達標排(pai)放,脫(tuo)(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)可以(yi)(yi)(yi)(yi)超(chao)過(guo)68%。
對(dui)于以煤(mei)(mei)粉爐和水煤(mei)(mei)漿爐為代表的(de)(de)(de)(de)室燃爐,一(yi)些環境工(gong)程(cheng)公司也在(zai)(zai)進(jin)行(xing)SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)實踐,且針對(dui)的(de)(de)(de)(de)也是單臺鍋(guo)爐蒸噸數較大(da)的(de)(de)(de)(de)鍋(guo)爐。對(dui)于SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技術(shu)(shu),在(zai)(zai)工(gong)業鍋(guo)爐上應(ying)(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)主要(yao)障(zhang)礙(ai)為SCR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)布置(zhi)及SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)催(cui)化劑耐受性的(de)(de)(de)(de)開發。在(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)反(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)布置(zhi)方面,為獲得一(yi)個較理想的(de)(de)(de)(de)SCR反(fan)應(ying)(ying)(ying)溫度(du)區間(jian)(jian)(jian)和SCR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)空(kong)間(jian)(jian)(jian),可以通過(guo)對(dui)鍋(guo)爐的(de)(de)(de)(de)省(sheng)煤(mei)(mei)器(qi)(qi)和空(kong)預器(qi)(qi)進(jin)行(xing)改(gai)造實現。主要(yao)改(gai)造的(de)(de)(de)(de)工(gong)作有:1)將下(xia)級(ji)空(kong)預器(qi)(qi)下(xia)移(yi),以騰挪出安裝(zhuang)空(kong)間(jian)(jian)(jian);2)對(dui)省(sheng)煤(mei)(mei)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)部分截短并上移(yi),提(ti)高煙(yan)氣出口(kou)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)增加(jia)SCR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)空(kong)間(jian)(jian)(jian)。
摘自《2012中國環境(jing)保護(hu)產業(ye)發展報告》

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