無廢水產生,真正實現“零液體排放”
解讀:這是干法相對于濕法最根本、最突出的優勢。整個過程不用水或極少用水作為吸收介質,因此完全避免了復雜的廢水處理系統、廢水處理成本和二次水污染問題。這在水資源匱乏的地區(如中國西北部)極具吸引力。
傳播點:可以強調“節水環?!?、“無二次水污染”,契合國家關于水資源保護和“三廢”治理的政策。
系統簡單,投資和運維成本低
解讀:干法脫硫系統省去了漿液制備、噴淋塔、除霧器、廢水處理裝置等復雜子系統。因此,初期設備投資成本較低,占地面積也相對更小。同時,由于泵、管道、攪拌器等設備少,運行電耗和維護工作量也顯著降低。
傳播點:直擊企業“降本增效”的痛點。可以用“投資省一半”、“運維更簡單”等吸引眼球的詞匯,特別吸引中小型企業和初始預算有限的項目。
無腐蝕與結垢問題,設備壽命長
解讀:濕法脫硫中,處理后的煙氣具有腐蝕性,且漿液易在設備和管道中結垢,需要采用昂貴的防腐材料(如鎳基合金)并頻繁進行清洗維護。干法工藝處理的是干態物料,煙氣溫度也在露點以上,從根本上杜絕了腐蝕和結垢問題,大大延長了設備使用壽命,減少了非計劃停機。
傳播點:強調“省心耐用”、“減少停機煩惱”,這對于追求連續穩定生產的企業主來說非常重要。
副產物為干態,易于處理與綜合利用
解讀:干法脫硫產生的副產物(如灰渣)是干燥的粉狀物,易于通過氣力輸送等方式收集、儲存和運輸。這比濕法產生的石膏漿液處理起來簡單得多。雖然其副產物的商業價值可能不及石膏,但用于筑路、制磚或填埋都更加方便,降低了固廢處置成本。
傳播點:“廢料不廢,變廢為寶”或“副產物處理簡單”,減少企業在固廢方面的后顧之憂。
布置靈活,特別適合改造項目
解讀:由于系統簡單、占地面積小、無需大型水處理設施,干法脫硫非常適合對現有老舊機組或空間有限的工廠進行環保技術改造。它可以在現有除塵器前后靈活加裝,改造工程量小,周期短。
傳播點:結合“環保改造”熱點,標題可以是《老舊工廠空間???干法脫硫是環保改造的“完美解決方案”》。
無水耗,適用于缺水地區
解讀:再次強調,對于煤礦、焦化、冶金等位于干旱、缺水地區的行業,干法脫硫幾乎是唯一的選擇,避免了與生產爭水的問題。
傳播點:突出其地域適用性,“缺水地區的福音”。
脫硫效率極高
這是其最核心的優勢。在設計和運行良好的情況下,其脫硫效率通??梢苑€定達到95%以上,甚至可達99%。能夠輕松滿足全球最嚴格的超低排放標準(例如,煙氣中SO?濃度低于35mg/m3)。
吸收劑資源豐富、價格低廉
石灰石(主要成分CaCO?)是地球上最常見的礦石之一,來源廣泛,儲量巨大。這使得吸收劑的獲取成本非常低,且供應穩定,為系統的長期經濟運行奠定了堅實基礎。
副產物可資源化利用
該技術的脫硫副產物是二水硫酸鈣(CaSO?·2H?O),也就是石膏。
通過進一步的氧化和脫水處理,可以生產出商業等級的脫硫石膏。
脫硫石膏品質良好,可用于生產水泥緩凝劑、石膏板、石膏砌塊等建筑材料,實現變廢為寶,創造經濟效益,避免了固體廢棄物堆埋產生的環境問題和成本。
技術成熟,運行可靠性高
該技術自20世紀70年代開始大規模商業化應用,已有超過50年的發展歷史。
系統流程、設備設計、防腐措施等都已非常完善,運行可靠,可用率高達98%以上(即脫硫裝置的運行時間與主機運行時間之比),能保證與發電主機同步穩定運行。
對煤種適應性強
無論燃煤的硫分是高還是低,該技術都能通過調整吸收塔液氣比(L/G)、漿液pH值、吸收劑粒度等運行參數來有效應對,保持高脫硫效率。這種靈活性對于需要燃燒多種來源煤炭的電廠至關重要。
初始投資與運行成本的性價比高
雖然其初始投資相對一些干法、半干法技術(如循環流化床法)而言較高,但考慮到其極長的設備壽命(與主機同步)、極低的吸收劑成本和副產物帶來的收益,其長期運行成本(Life-cycle Cost)?具有顯著優勢。
對于大型機組(如300MW以上),其規模效應使得單位千瓦的投資和運行成本更低,經濟性尤為突出。
副產物產生經濟效益
如上文所述,高品質脫硫石膏的銷售可以部分抵消脫硫系統的運行成本,這是許多其他脫硫技術(產生廢渣的技術)所不具備的經濟優勢。
具有協同除塵效果
濕法脫硫吸收塔(特別是噴淋塔)本身也是一個高效的濕式洗滌器。在脫除SO?的同時,對煙氣中的細微粉塵顆粒物(PM2.5)、硫酸霧、氣溶膠等也有顯著的去除作用,一般具有50%-70%?的協同除塵效率,有助于進一步降低顆粒物排放。
可與其他污染物控制技術結合
該技術易于與后續的濕式電除塵器(WESP)?耦合,實現對超細顆粒物和酸霧的最終精處理,實現“超低排放”甚至“近零排放”。
也有技術路線將其與臭氧脫硝等技術結合,在同一塔內實現硫、硝、汞等多污染物的協同脫除。
這是發生化學反應的核心容器。
SCR反應器殼體:大型鋼結構,內部裝有催化劑,能承受高溫煙氣沖刷和腐蝕。
催化劑層:系統的“心臟”,通常為2+1層或3+1層配置。
備用層:為未來催化劑活性下降時預留的安裝空間和初始支撐結構。
催化劑加載/卸載設備:包括吊裝梁、葫蘆、搬運小車等。
吹灰系統:清除催化劑表面積灰,防止堵塞。
蒸汽吹灰器或聲波吹灰器:根據設計選擇。
吹灰器管道、閥門及控制系統。
負責生產、存儲和輸送氨氣(NH?)。
還原劑存儲單元:
液氨法(逐漸被淘汰,安全性要求高):
液氨儲罐(壓力容器)
氨氣蒸發槽:將液氨加熱蒸發成氣態氨。
氨氣緩沖槽:穩定氨氣壓力。
安全設施:氮氣吹掃系統、噴淋系統、泄漏檢測儀、防雷防靜電設施。
尿素法(更安全,應用廣泛):
尿素顆粒儲倉(大容量)
尿素溶解罐:將干尿素與除鹽水混合制成一定濃度的尿素溶液。
尿素溶液儲罐:帶攪拌和加熱保溫。
尿素熱解爐或尿素水解系統:將尿素溶液加熱分解為氨氣(NH?)和二氧化碳(CO?)。
熱解爐:需要燃燒器提供熱源。
水解反應器:需要蒸汽提供熱源。
負責將氨氣均勻地注入煙氣中。
稀釋風機:提供空氣將濃氨氣稀釋到爆炸下限以下(通常<5%),保證安全。
氨/空氣混合器:使氨氣和空氣充分混合均勻。
噴氨格柵(AIG):安裝在SCR反應器前的煙道中,由大量噴嘴組成,確保氨氣在煙氣橫截面上均勻分布。
流量調節閥、關斷閥:精確控制氨氣的投加量。
連接鍋爐與脫硝反應器的通道。
煙道及支架:連接省煤器出口、反應器、空預器入口的鋼結構煙道。
導流板、整流格柵:優化煙氣流場,使其均勻進入催化劑層,提高反應效率和降低磨損。
膨脹節:補償煙道熱膨脹。
反應器出口/入口煙道。
系統的“大腦”,實現自動化運行。
NOx/O?濃度分析儀(CEMS):在反應器入口和出口連續監測煙氣參數,為控制氨氣投加量提供依據。
氨逃逸監測儀:監測反應器出口未參與反應的氨氣濃度,防止過量噴氨。
流量、壓力、溫度傳感器:遍布整個系統。
分布式控制系統(DCS):接收所有信號,通過預設程序自動控制稀釋風機、噴氨閥、吹灰器等設備。
安全儀表系統(SIS):特別是對于液氨系統,實現緊急安全聯鎖停車。
蒸汽系統:為蒸發槽、熱解爐或水解器提供熱源。
壓縮空氣系統:為氣動閥門、儀表提供氣源。
冷卻水系統:為某些設備提供冷卻。
廢水系統:主要來自尿素溶液制備的排水。
這是系統的“糧倉”,負責小蘇打粉的儲存、輸送和給料。
儲料倉:通常為碳鋼材質,用于儲存改性碳酸氫鈉原料。倉頂設有袋式除塵器,防止進料時粉塵外逸;倉底設有流化裝置(如流化板或氣化板),通入加熱的流化風,防止粉料受潮板結,并使其呈現流態化,便于順利出料。
給料裝置:通常采用旋轉給料閥或螺旋給料機,位于儲料倉底部,其作用是精確、穩定、連續地將粉料從倉內輸送到下一環節。
這是系統的“心臟”,負責將原料粉加工成超細粉并噴入煙道。
研磨機:SDS工藝的關鍵設備。普通的碳酸氫鈉(約100-200目)無法直接使用,需要通過機械式研磨機(通常是高速沖擊式研磨機)將其研磨成極細的粉末(通常要求D90 < 20 μm)。比表面積的大幅增加是提高反應效率和脫硫率的關鍵。
羅茨風機:為研磨機提供穩定的壓縮空氣源,用于物料的輸送和研磨過程中的氣力輸送。
噴射系統:由噴射器和噴槍組成。研磨后的超細粉通過氣力輸送至煙道內的噴槍陣列。噴槍的設計(數量、布置位置、噴射角度)至關重要,必須確保粉劑能在煙道內與煙氣快速、均勻地混合。
這是發生化學反應的“戰場”。
反應煙道:這并不是一個獨立的設備,而是利用原煙氣管道的一部分作為反應空間。從噴槍噴出的超細鈉基粉劑與高溫煙氣(最佳反應溫度區間為140-180°C)在煙道內充分混合并發生反應。
這是系統的“清潔工”,負責收集反應后的副產物。
高效布袋除塵器:這是SDS工藝的必備和后置單元。煙氣在反應煙道中完成初步反應后,會攜帶著大量反應產物(主要是硫酸鈉Na?SO?,即元明粉)和未完全反應的粉劑進入布袋除塵器。
過濾作用:將固體顆粒物高效捕集下來。
二次反應場作用:布袋表面形成的粉塵層(濾餅)中未反應的鈉基物質可以繼續與穿透的煙氣中殘留的SO?反應,進一步提高脫硫效率,通常脫硫效率可達95%以上。
這是系統的“大腦”,負責整個過程的自動化控制。
核心控制單元(PLC/DCS):接收來自煙道的SO?濃度、煙氣流量、溫度等在線監測儀表的信號。
控制邏輯:根據入口SO?濃度和煙氣量,自動計算并調節給料機的轉速和研磨機的頻率,從而精確控制碳酸氫鈉的噴入量,實現達標排放且避免物料浪費。
SDS干法脫硫系統設備精簡,占地面積小,無廢水產生,反應產物為干態粉末易于處理,特別適用于鋼鐵燒結、焦化、工業窯爐、垃圾焚燒等中低溫煙氣的脫硫治理,是當前非電行業煙氣治理的主流技術之一。其核心設備在于研磨系統和噴射系統,這兩個環節直接決定了脫硫效率和運行成本。
]]>負責將鍋爐出來的原煙氣引入吸收塔,并將脫硫后的凈煙氣排入煙囪。
煙道、擋板門:
原煙氣擋板門:?位于脫硫系統入口,用于隔離脫硫系統與鍋爐煙氣。
凈煙氣擋板門:?位于脫硫系統出口,用于隔離脫硫系統與煙囪。
旁路擋板門:?(在老式系統中非常重要)在脫硫系統故障、檢修或啟動時,讓煙氣直接進入煙囪,保證機組不停機。現在很多新系統出于安全考慮已不再設置旁路。
增壓風機 :?用于克服脫硫系統(特別是吸收塔)造成的煙氣阻力,保證鍋爐引風機正常運行。是系統中的主要耗電設備之一。
煙氣換熱器 :
作用:?用溫度較高的原煙氣(~130℃)加熱脫硫后的冷凈煙氣(~50℃),使其從煙囪排出時達到~80℃以上,提升煙氣的抬升高度,避免“煙羽”下沉,并減輕對煙囪的腐蝕。
類型:?主要有回轉式(類似空預器)和管式兩種。目前也有許多電廠采用不設GGH的“濕煙囪”方案,通過采用防腐煙囪并論證環境影響來節省投資和運維成本。
這是發生脫硫反應的核心容器,內部包含多種關鍵設備。
吸收塔塔體:?通常為大型噴淋空塔,采用耐腐蝕材料(如碳鋼+玻璃鱗片樹脂襯里或合金材料)。
噴淋層:?位于吸收塔中部,由多個噴嘴組成。其作用是將石灰石漿液霧化成無數細小液滴,極大地增加氣液接觸面積,從而提高脫硫效率。通常設置3-5層。
循環泵:?每個噴淋層對應一臺循環泵,將漿液池中的漿液輸送到噴淋層。泵的啟停數量是調節脫硫效率的主要手段之一,是系統的另一個主要耗電設備。
除霧器 :?位于吸收塔頂部,凈煙氣出口之前。其作用是去除凈煙氣中攜帶的漿液小液滴,防止煙氣帶水對下游煙道和煙囪造成腐蝕。通常設置2-3級,并配有沖洗水系統定期清洗,防止結垢堵塞。
攪拌器 :?安裝在吸收塔漿液池底部,防止漿液中的固體顆粒(石灰石、石膏)沉淀結垢,保證漿液均勻混合,促進化學反應。
氧化空氣系統:
氧化風機:?為漿液池提供壓縮空氣。
氧化分布管/噴槍: 將空氣均勻鼓入漿液池底部,將脫硫反應生成的亞硫酸鈣 強制氧化成硫酸鈣 ,即石膏 。
負責處理反應后的產物。
石灰石漿液制備系統:
石灰石儲倉:?儲存粒徑較小的石灰石粉(或塊料倉,需要后續磨制)。
球磨機/立磨 :?如果來料是塊狀,則需要磨機將其磨成粉末。
石灰石漿液箱 & 攪拌器:?將石灰石粉與工藝水混合,配制成一定濃度(通常20-30%)的漿液,供吸收塔使用。
石膏脫水系統:
石膏排出泵:?將吸收塔漿液池中濃度約15-20%的石膏漿液抽出,送至脫水系統。
石膏旋流器 :?一級脫水設備,利用離心力將漿液濃縮至含水量40-50%的稀石膏膏體。
真空皮帶脫水機 :?核心脫水設備。石膏稀膏體在濾布上通過真空抽吸,進一步脫水,最終得到含水量小于10%的干燥石膏餅,可作為商品石膏外售。
工藝水系統:?為整個系統提供水源,包括吸收塔補水、除霧器沖洗水、漿液泵/攪拌機的密封冷卻水等。
廢水處理系統:?脫硫系統運行中會富集氯離子、重金屬等有害物質,為維持系統內物質平衡,必須排出一部分廢水。這部分廢水需要專門的廢水處理裝置進行處理,達標后排放。
DCS控制系統:?分散控制系統,用于集中監控和自動調節整個脫硫過程的參數(如pH值、液位、密度、壓力、流量等),是現代脫硫裝置高效、穩定運行的大腦。
石灰石-石膏濕法脫硫是一個復雜的系統工程,其核心設備是吸收塔,圍繞著它配套了煙氣處理、漿液制備、產物脫水以及自動控制等設備。這些設備共同協作,才能實現高效、穩定、可靠的二氧化硫脫除。
]]>這是完成脫硝化學反應的關鍵部分。
SCR反應器
功能:是脫硝反應發生的容器和場所,內部安裝催化劑層。
結構:通常是一個大型的鋼制立式箱體,內部設有催化劑模塊的支撐結構、檢修門、人孔、吹灰器等。煙氣從入口進入,經過催化劑層后從出口排出。
催化劑
功能:是SCR系統的“心臟”,其表面提供活性位點,在特定溫度下促進氨氣(NH?)與NOx發生還原反應,生成無害的氮氣(N?)和水(H?O)。
類型:最常見的是釩鈦基催化劑,形式通常為蜂窩式、板式或波紋板式。
這個系統負責生產、存儲和精確計量輸送反應所需的氨氣。
氨區:這是一個相對獨立的區域,是還原劑的存儲和制備中心。
液氨儲罐:用于存儲液態的無水氨。這是最經濟的方式,但因其有毒、易燃易爆,安全要求極高。
氨蒸發器:通過加熱(通常用蒸汽或電加熱)將液態氨氣化成氣態氨。
氨氣緩沖罐:緩沖和穩定氣氨的壓力,確保后續輸送的穩定性。
稀釋風機:提供空氣,將高濃度的氣氨稀釋到爆炸下限以下的安全濃度(通常<5%),形成氨/空氣混合氣體。
(替代方案)尿素制氨系統:由于液氨的安全隱患,許多電廠改用尿素作為還原劑前體。
尿素溶解罐:將顆粒尿素溶解成一定濃度的尿素溶液。
尿素溶液儲罐:存儲制備好的尿素溶液。
水解爐或熱解爐:
水解爐:在高溫高壓下,尿素溶液與水反應生成NH?和CO?。
熱解爐:在高溫下,尿素溶液迅速分解生成NH?、HNCO(異氰酸),并進一步水解成NH?和CO?。
這個系統負責將還原劑與煙氣均勻混合,為反應創造最佳條件。
噴氨格柵
功能:位于反應器入口前的煙道內,由一系列管道和噴嘴組成。其核心作用是將稀釋后的氨/空氣混合氣體均勻地噴射到煙氣中。
設計關鍵:AIG的設計至關重要,必須確保在催化劑入口截面上的氨濃度與NOx濃度分布匹配(即氨氮摩爾比分布均勻),才能保證高脫硝效率和低氨逃逸。
靜態混合器
功能:安裝在AIG之后,反應器之前。通過其特殊的葉片結構,增強煙氣的湍流,促進氨氣與煙氣的充分、均勻混合。
煙道及擋板門
旁路擋板門:在機組啟?;虻拓摵蓵r,若煙氣溫度不符合催化劑要求,可開啟旁路,使煙氣繞過反應器,保護催化劑。
進出口擋板門:用于隔離SCR系統,以便進行檢修。
由于煙氣中含有大量粉塵,會堵塞催化劑孔道,因此必須定期清理。
聲波吹灰器
原理:通過號角產生高強度、特定頻率的聲波,使粉塵顆粒產生共振、松動,并隨煙氣流出。優點是無機械部件、對催化劑無磨損、覆蓋范圍廣,適用于粉塵濃度不極高的場合。
蒸汽吹灰器/耙式吹灰器
原理:使用高壓蒸汽或壓縮空氣作為介質,通過可伸縮的耙管或噴槍直接吹掃催化劑表面。清灰效果更徹底,適用于粉塵濃度極高、粘性大的場合(如燃用高硫煤、垃圾焚燒廠)。
這是整個SCR系統的大腦。
分散控制系統(DCS)
功能:接收來自CEMS和各類傳感器的信號(如NOx濃度、煙氣流量、溫度、氨氣流量等),通過預設的程序和算法,實時、精確地控制噴氨量,在保證脫硝效率的同時最大限度地降低氨逃逸。
煙氣連續排放監測系統(CEMS)
功能:實時監測反應器入口和出口的NOx濃度、O?含量、溫度等參數,并將數據傳送給DCS,作為控制的依據。出口的氨逃逸濃度也由專門的分析儀監測。
導熱油爐的脫硫原理與電站鍋爐相同,但因其規模小、煙氣量少、參數不同,在設備選擇和系統設計上更有針對性,通常采用更為緊湊、投資和運行成本較低的技術。
對于中小型的導熱油爐,最常用、最經濟有效的技術是鈉堿法噴霧干燥脫硫或循環流化床脫硫。這種方法結合了堿法的高效率和干法/半干法的簡單性。
一套典型的用于導熱油爐的鈉堿法脫硫系統主要包括:
脫硫塔(反應塔):
功能:是SO?被去除的核心場所。
結構:通常為立式圓筒形塔體,頂部或中部設置噴霧裝置。
吸收劑制備與供應系統:
溶堿罐/攪拌罐:用于將袋裝的純堿或燒堿粉末與清水混合,攪拌配制成一定濃度的溶液。
供應泵:將配制好的堿液輸送至脫硫塔頂部的霧化系統。
霧化系統:
核心設備:雙流體霧化噴嘴(或旋轉霧化器)。它利用壓縮空氣的巨大能量將堿液充分霧化成極其細小的液滴(幾十到上百微米),形成巨大的比表面積,與煙氣高效混合反應。
這是系統的關鍵部件,霧化效果直接決定脫硫效率。
自動化控制系統(PLC控制柜):
功能:這是系統的“大腦”。
控制邏輯:系統根據導熱油爐的負荷(可通過主電機電流或煙氣量判斷)和煙氣出口的SO?在線監測儀反饋的濃度信號,自動調節堿液供應泵的頻率和計量閥的開度,精確控制堿液的噴射量。實現“按需脫硫”,避免浪費,保證穩定達標。
下游的除塵設備(與脫硫系統配套使用):
功能:捕獲脫硫反應后產生的干粉狀副產物和煙氣中原有的粉塵。
常用設備:布袋除塵器。其濾袋表面的粉塵層(預涂層)還能進一步吸收未反應完全的SO?,提高整體脫硫效率。
脫硫效率高:可達90%以上,輕松滿足各地環保要求(如小于50mg/m3或35mg/m3)。
系統簡單,投資和運行成本低:相對于石灰石-石膏濕法,設備緊湊,占地面積小,非常適用于工業鍋爐/導熱油爐這種規模。
無廢水產生:屬于半干法過程,最終產物是干粉,只需處理固體廢物,沒有復雜的廢水處理問題。
反應產物易處理:產生的亞硫酸鈉/硫酸鈉混合物為中性干粉,收集后作為工業固體廢物處理即可。
不易結垢堵塞:鈉鹽溶解度遠高于鈣鹽,系統不易發生結垢和堵塞,維護簡單。
對于導熱油爐脫硫,基于鈉堿法的噴霧干燥脫硫系統是目前市場上最成熟、最普遍、性價比最高的選擇。它通過PLC系統智能控制堿液噴射量,與后端布袋除塵器高效協同,能穩定可靠地幫助導熱油爐用戶達到嚴格的二氧化硫超低排放標準。
]]>一個典型的SCR脫硝系統主要由以下幾個部分組成:
還原劑儲存與供應系統:
通常使用液氨、氨水或尿素作為還原劑來源。尿素需要在系統中經過熱解或水解后生成NH?。
包括儲罐、蒸發器、稀釋風機、噴射泵等設備。
還原劑噴射系統:
位于SCR反應器上游的煙道上。
通過精心設計的噴槍格柵,將還原劑均勻地噴射并混合到煙氣中。
SCR反應器:
是系統的核心,內部裝填有催化劑。
煙氣與還原劑在反應器中充分混合后,在催化劑表面發生還原反應。
催化劑:
通常是以二氧化鈦為載體,五氧化二釩和三氧化鎢或三氧化鉬為活性成分的蜂窩式、板式或波紋式催化劑。
催化劑的設計和選擇直接影響脫硝效率、系統阻力和運行成本。
吹灰系統:
由于煙氣中含有粉塵,會堵塞催化劑孔道,因此需要定期使用聲波吹灰器或蒸汽/壓縮空氣吹掃器清除催化劑表面的積灰,保持其活性。
還原劑(如液氨)經蒸發后與稀釋空氣混合,形成安全的氨氣混合氣。
該混合氣通過噴射系統被均勻地注入到SCR反應器前的煙道中,與煙氣充分混合。
混合后的煙氣進入SCR反應器,穿過催化劑層。
在催化劑的最佳工作溫度窗口(通常為?300-420℃)下,NH?與NOx發生還原反應,生成N?和H?O。
凈化后的煙氣經過空氣預熱器、除塵器和脫硫裝置后,經煙囪達標排放。
優點:
脫硝效率高:通??蛇_80%-90%,甚至更高。
技術成熟,運行可靠,應用廣泛。
副產物為無害的N?和H?O,無二次污染。
對鍋爐等主體設備運行影響較小。
挑戰與缺點:
初始投資高,催化劑價格昂貴。
運行成本較高,涉及催化劑的更換和還原劑的消耗。
氨逃逸:未反應的微量氨氣會隨煙氣排出,可能造成下游設備腐蝕和環境污染。
煙氣溫度需滿足催化劑活性要求,對低負荷運行的鍋爐可能需要進行煙氣再加熱。
催化劑失效后屬于危險廢物,需要妥善處理。
SO?氧化:催化劑可能將部分SO?氧化成SO?,與逃逸的氨生成硫酸氫銨,易堵塞和腐蝕下游的空預器等設備。
SCR脫硝技術以其極高的脫硝效率和可靠性,成為全球范圍內電站和工業鍋爐滿足嚴格環保排放標準的首選技術。盡管存在投資運行成本高、氨逃逸等問題,但通過不斷優化催化劑性能、改進噴射和控制系統,它仍然是當前控制氮氧化物最有效的技術手段之一,為減少酸雨、光化學煙霧和霧霾等環境問題做出了重要貢獻。
]]>鍋爐脫硫技術可分為三大類:燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫(煙氣脫硫)。其中,煙氣脫硫( FGD)?是目前應用最廣泛、最成熟的技術。
1. 煙氣脫硫(FGD) – 主流技術
根據脫硫劑的種類和副產物的形態,主要分為濕法、干法和半干法。
濕法脫硫
原理:?采用堿性物質(如石灰石、生石灰)的漿液作為吸收劑,在吸收塔內與煙氣中的SO?充分接觸并發生化學反應,從而將其去除。
代表技術:石灰石-石膏法
過程:?將石灰石(CaCO?)粉磨成漿液,泵入吸收塔。煙氣從塔底進入,與自上而下的漿液逆流接觸。SO?與漿液反應生成亞硫酸鈣,進而被強制氧化生成副產品石膏(CaSO?·2H?O)。
特點:
優點:?脫硫效率極高(>95%),技術成熟,應用最廣。
缺點:?系統復雜,投資和運行成本高,存在廢水處理問題,煙氣需要再加熱以防止“白煙”和腐蝕。
其他濕法:?氨法、鈉堿法等。
干法/半干法脫硫
原理:?采用干態或霧化的吸收劑(如消石灰、生石灰)在干燥或半干燥狀態下與SO?反應,生成干態的粉狀副產物。
代表技術:噴霧干燥法(SDA)
過程:?將生石灰制成石灰漿液,然后通過高速旋轉的霧化器在吸收塔內霧化成極細的液滴。這些液滴與熱煙氣接觸,一方面水分迅速蒸發,另一方面與SO?發生反應,最終形成干燥的粉末狀副產物。
特點:
優點:?系統相對簡單,投資和運行成本低于濕法,無廢水產生,產物為干粉易于處理。
缺點:?脫硫效率(80-90%)通常低于濕法,吸收劑消耗量較大。
其他干法:?循環流化床(CFB)脫硫技術、爐內噴鈣等。
2. 燃燒前脫硫
在燃料燃燒前,通過洗選、轉化等方式去除燃料中的部分硫分。例如,煤炭洗選可以去除大部分無機硫。這種方法只能部分脫硫,不能替代煙氣脫硫。
3. 燃燒中脫硫(爐內脫硫)
在燃燒過程中,向爐內直接加入石灰石等吸收劑,使其與燃燒產生的SO?反應。此法脫硫效率較低,通常需與后續脫硫工藝配合使用。
鍋爐脫硫,特別是煙氣脫硫(FGD),是現代工業鍋爐和電站鍋爐必不可少的環保設施。其中,石灰石-石膏濕法脫硫因其極高的脫硫效率成為大型鍋爐的首選技術;而干法/半干法脫硫則因其投資少、無廢水等優點,在中小型鍋爐和缺水地區應用較多。
]]>1. 燃燒中控制(低氮燃燒技術)
原理:通過改進燃燒器結構或調整燃燒方式(如分級燃燒、煙氣再循環等),在燃燒過程中抑制NOx的生成。
特點:這是成本最低的減排措施,通常是首選和基礎措施,但脫除效率有限(約30%-50%),無法單獨滿足最嚴格的排放標準。
2. 燃燒后處理(煙氣脫硝)
主流技術:選擇性催化還原(SCR – Selective Catalytic Reduction)
原理:在催化劑作用下,向含NOx的煙氣中噴入還原劑(通常是氨氣或尿素溶液),使NOx被選擇性地還原成無害的氮氣(N?)和水(H?O)。
核心反應:NOx + NH? → N? + H?O
特點:
效率高:脫硝效率可達80%-90%甚至更高。
技術成熟:是全球范圍內電站鍋爐脫硝的絕對主流技術。
投資和運行成本高:需要昂貴的催化劑和復雜的控制系統。
其他技術:選擇性非催化還原(SNCR – Selective Non-Catalytic Reduction)
原理:在不使用催化劑的情況下,在高溫區域(通常為900-1100°C)噴入還原劑(尿素或氨水),將NOx還原。
特點:
效率較低:脫硝效率一般為30%-50%。
系統簡單,投資成本低:適用于小型鍋爐或作為SCR的補充。
對溫度窗口要求非常嚴格。