摘要:詳細(xì)介紹幾種典型電廠燃煤鍋爐同時脫硫脫氮技術(shù)，并對其進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。認(rèn)為活性焦吸附法屬于干法處理技術(shù)，最具有競爭力。

　　關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐　同時脫硫脫氮　技術(shù)分析

　　1、前言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國因燃煤排放的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）急劇增加，二氧化硫、氮氧化物是大氣污染的主要物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年NOx、SO2排放量分別約為770萬t和2400萬t，然而NOx、SO2是形成“酸雨”和“酸霧”的主要原因之一，氮氧化物與碳?xì)浠衔锝Y(jié)合形成光化學(xué)煙霧，所以NOx、SO2污染帶來的后果嚴(yán)重危及人體健康，對自然環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。

　　我國每年因NOx、SO2及形成酸雨造成損失達(dá)1100億元，其損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的7%～8%。

　　在我國，SO2主要來自燃煤燃燒排放的煙氣約占90%，其中火電廠燃煤排放占SO2總量的1/4左右；NOx90%來自燃料燃燒，因此脫硫脫氮及除塵是中國治理燃煤污染改善大氣環(huán)境的最主要目標(biāo)。

　　2、幾種典型的脫硫脫氮技術(shù)

　　對于電廠燃煤鍋爐排放的SO2和NOx，近年來各國相繼開發(fā)了許多同時脫硫脫氮的方法，下面就幾種方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較。

　　2.1　排煙循環(huán)流化床

　　排煙循環(huán)流化床（FGD-CFB）是80年代初由德國Lurgi公司開發(fā)的，該公司也是世界上第一臺燃燒煤的循環(huán)流化床鍋爐的開發(fā)者，后來又把循環(huán)流化床技術(shù)引入脫硫領(lǐng)域，取得了良好的效果。該技術(shù)在德國有三家公司進(jìn)行開發(fā)研究，丹麥的FLS正在做。該法脫硫脫氮屬于燃燒中處理，脫硫采用循環(huán)流化床，脫氮采用低氮燃燒。2001年我國在四川白馬電廠300MW機(jī)組建示范工程。

　　排煙循環(huán)流化床優(yōu)點(diǎn)：

　　①投資費(fèi)用較低。

　　②脫硫裝置不需要太大空間。

　?、酃塘騽┊a(chǎn)物以固態(tài)排放。

　　排煙循環(huán)流化床問題：

　?、偃紵胁捎玫偷獰?，脫氮效果不能保證。

　　②由于鍋爐內(nèi)噴射CaO吸收劑進(jìn)行脫硫，產(chǎn)生CaCO3和煤灰一起排出，易造成二次污染。

　　③控制排煙溫度70℃，需要有排煙加熱裝置〔1〕。

　　2.2　組合法（FGC）

　　這種方法是用石灰石石膏法濕式脫SO2：（FGD）和選擇性催化還原法（SCR）脫NOx組合的技術(shù)〔2〕。據(jù)資料介紹，德國、日本、美國等國家多數(shù)采用這種方法。該組合技術(shù)中濕法脫硫效率高（90%～98%），吸收塔自身緊湊，但該法的問題是耗水量大，而且必須進(jìn)行排水的深度處理，生成的大量副產(chǎn)品石膏應(yīng)用也有限，煙氣在進(jìn)入煙囪前需要加熱提高溫度。該組合技術(shù)中氨選擇性催化劑還原法的缺點(diǎn)是，脫氮的催化劑壽命維護(hù)比較麻煩，工藝中生成的胺化合物有堵塞系統(tǒng)的弊病等〔3〕，因此使該組合法的推廣應(yīng)用受到影響。

　　2.3　電子束法（EBA）

　　為了克服以上方法的缺點(diǎn)，國際上開發(fā)了許多同時脫硫脫氮的技術(shù)，電子束法既是屬于同時脫硫脫氮的典型方法之一。電子束法是利用電子加速器產(chǎn)生的高能粒子照射煙氣，使其SO2和NOx氧化生成硫酸和硝酸，再與添加的氨反應(yīng)生成硫酸氨和硝酸氨。該技術(shù)首先是日本茬原制作所1970年著手研究，又經(jīng)過與原子能研究所合作研究，1974年進(jìn)行了1000/Nm3h-1、1萬/Nm3h-1規(guī)模不同的氣體試驗(yàn)，從而肯定了這種干法技術(shù)。受美國能源部委托，在椹薩斯洲又進(jìn)行了1.4萬/Nm3h-1的改進(jìn)試驗(yàn)，在西德進(jìn)行了2.0萬//Nm3h-1規(guī)模的試驗(yàn)，都取得了很好的結(jié)果。其它有些國家也在研究。我國2000年由中國工程物理研究院在四川綿羊投資2000萬元建造一套電子束輻射煙氣脫硫脫氮工業(yè)試驗(yàn)裝置，煙氣處理量3000～12000//Nm3h-1，脫硫率90%，脫氮率70%電子束法處理煙氣的優(yōu)點(diǎn)：

　?、儆靡粋€過程能同時脫硫脫氮，且去除效率高。

　?、谀軌蛏闪蛩岚焙拖跛岚备碑a(chǎn)品作化肥用，沒有廢棄物。

　?、凼歉煞ㄟ^程，沒有廢水及其處理設(shè)施。

　?、芤?yàn)椴挥么呋瘎?，所以不存在催化劑中毒，影響使用壽命的問題。

　　⑤設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，對煙氣條件變化適應(yīng)性強(qiáng)，容易控制〔4、5〕。

　　電子束處理法存在問題：

　　①該法耗電量大，由此占的運(yùn)行費(fèi)用很高。

　　②煙氣輻射裝置還不適合用于大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)。

　　③處理后的煙氣仍然存在排放氮、硫酸和一氧化二氮的可能性〔6〕。

　　2.4　活性焦吸附法

　　該法是用活性焦進(jìn)行煙氣的同時脫硫和脫氮。SO2是通過活性焦的微孔催化吸附作用，生成硫酸儲存于焦碳微孔內(nèi)，通過熱再生，生成總量雖少，但含SO2濃度很高氣體，根據(jù)需要再去轉(zhuǎn)換成各種有價值的副產(chǎn)品，如高純硫磺、液態(tài)SO2、濃硫酸、化肥等。NOx是在加氨的條件下，經(jīng)活性焦的催化作用生成水和氮?dú)庠倥湃氪髿狻Ｔ摴こ痰闹饕O(shè)備是脫硫脫氮塔，活性焦在塔內(nèi)由上往下移動，煙氣橫向交叉通過活性焦炭層，因此煙氣中的塵也被除掉〔7〕。