生物钙脱硝讲燃煤烟气脱硝技术的发展。
环境污染与能源短缺是全球面临的两大问题。因NOx排放造成的复合型酸雨、光化学烟雾及雾霾等大气污染问题,严重危害了人类健康,破坏了生态环境平衡,制约了我国经济社会的快速发展。近30年来,煤炭耗量一直占据我国一次能源消耗的70%左右;燃煤排放的NOx约占全国排放量的90%。2007~2016年来我国煤炭耗量及NOx排放量的变化趋势。
近10年来我国煤炭耗量及NOx排放量均呈现先增后减趋势。煤炭耗量于2013年达到峰值,耗量2.8×109t标准煤,较2007年涨幅约24%;2016年我国NOx排放量为1.4×107t,较2011年减排约72%,NOx的大幅减排与我国近年来一系列政策的出台及煤电行业脱硝装置的安装密切相关。自我国在“十二五”规划中提出将NOx纳为约束性减排指标后,脱硝设备开始大量兴建,截至2017 年底,全国已有98.4%的燃煤机组安装并投运了脱硝装置。《“十三五”节能减排综合工作方案》要求到2020年,我国煤耗比重降至58%以下,NOx排放较2015年下降15%。新政策的颁布实施对进一步优化我国能源结构及创新发展烟气脱硝技术有着重大的推动意义。
烟气脱硝技术是目前烟气脱硝市场最有效的控制手段。本文基于NOx排放量最大的煤电行业超低排放改造时代背景,从NOx的减排原理、应用现状及未来前景等要点出发,综述了目前我国烟气脱硝市场上已工业化的传统烟气脱硝技术,探索了部分处于实验室研究阶段的新型烟气脱硝技术,以期为今后烟气脱硝技术的研究及发展提供参考依据。
烟气脱硝技术可根据脱硝过程是否加水及产物的干湿状态分为干法与湿法。传统干法脱硝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)、活性炭法、电子束照射法及脉冲电晕法等;传统湿法脱硝主要有液相吸收法及氧化吸收法等。下面将针对应用占比较高的SCR、SNCR及臭氧氧化吸收法3种烟气脱硝技术进行具体论述并对上述技术的部分特征进行对比分析。
SCR技术是以氨水、液氨、尿素等为还原剂,负载金属氧化物为催化剂,NH3有选择性的在催化剂表面将NOx催化还原为N2及H2O(g)而不被烟气中O2氧化的方法。20世纪50年代起,国外便开始进行SCR技术方面的研究,1950年美国Eegelhard公司首先提出SCR并于1959年申请了发明型专利;随后日本率先于1979年完成了SCR的工业化应用;德美两国分别于1984、1993年引进日本技术并建立了国内首套燃煤脱硝设备。现美日德三国约90%以上的火电机组均采用SCR脱硝工艺,我国已投运的燃煤烟气脱硝机组中,SCR技术占比95%。2014年5月,我国首套超低排放装置嘉兴电厂8号1 000 MW燃煤机组改造成功,该机组采用低氮燃烧器与SCR联合脱硝,SCR装置中加装改性催化剂并采用“2+1”布置方式实现硝汞协同脱除。
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