SCR脫硝 設(shè)計(jì)要求

    采用SCR工藝，脫硝工藝要適用于工程己確定的燃料條件，并考慮燃料來(lái)源的變化可能性及環(huán)保要求提高的可能性；

    采用20%氨水作為脫硝還原劑；

    煙氣脫硝裝置的控制系統(tǒng)可進(jìn)入主機(jī)控制系統(tǒng)；

    煙氣脫硝效率≥90%；

    脫硝裝置可用率不小于98%，服務(wù)壽命為15年；

    采用成熟的SCR工藝技術(shù)，設(shè)備運(yùn)行可靠;

    根據(jù)工程的實(shí)際情況盡量減少脫硝裝置的建設(shè)投資；

    脫硝工藝脫硝還原劑、水和能源等消耗少，盡量減少運(yùn)行費(fèi)用；

    煙氣脫硝不能影響機(jī)組功率及正常運(yùn)行，同時(shí)，煙氣脫硝系統(tǒng)應(yīng)具備單獨(dú)運(yùn)行、單獨(dú)檢修的要求；

    我方整個(gè)完成脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)及檢查、試運(yùn)行、考核、終交付等。

SCR反應(yīng)器本體

    SCR反應(yīng)器本體依煙氣流向可分為噴氨段、混合段、均流段、反應(yīng)段。SCR脫硝效率與以下因素有關(guān)：催化劑質(zhì)量；反應(yīng)溫度；停留時(shí)間；氨氮比；氨氣與煙氣混合均勻程度；煙氣在SCR反應(yīng)器內(nèi)分布均勻程度。

    為達(dá)到較高的脫硝效率，設(shè)計(jì)每個(gè)功能段時(shí)必須考慮以上因素，每個(gè)環(huán)節(jié)均優(yōu)化設(shè)計(jì)。在本項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)進(jìn)入SCR系統(tǒng)的煙氣溫度為300-400℃。

    立式SCR反應(yīng)器上方煙氣流向需要轉(zhuǎn)90°角度，均流器前煙道不僅短，而且也有多個(gè)影響氣流的局部構(gòu)件。安裝均流器空間小，為使進(jìn)入催化劑層的煙氣分布均勻，均流器采用導(dǎo)流板加均流格柵板形式，導(dǎo)流板和格柵板依據(jù)CFD數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。保證進(jìn)入催化劑層的煙氣流速均勻程度σ<0.2。

催化劑

    目前常用的催化劑形式主要為蜂窩式和板式。 蜂窩式是目前市場(chǎng)占有份額高的催化劑形式，其特點(diǎn)是單位體積的催化劑活性高，達(dá)到相同脫硝效率所用的催化劑體積較小，適合灰分低于30g/m3，灰粘性較小的煙氣環(huán)境。

    板式催化劑的市場(chǎng)占有份額僅次于蜂窩式催化劑。板式催化劑以金屬板網(wǎng)為骨架，比表面積較小。此種催化劑的特點(diǎn)是：具有較強(qiáng)的抗腐蝕和防堵塞特性，適合于含灰量高及灰粘性較強(qiáng)的煙氣環(huán)境。缺點(diǎn)是單位體積的催化劑活性低、相對(duì)荷載高、體積大，使用的鋼結(jié)構(gòu)多。

    SCR建議采用立式結(jié)構(gòu)，在SCR本體內(nèi)自上至下可布置3層催化劑，3層催化劑采用2+1配置方式，初期布置二層催化劑，預(yù)留增加一層催化劑位置，一層為催化劑經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，脫硝效率下降，無(wú)法達(dá)到排放要求，可在預(yù)留位置再安裝一層催化劑。

催化劑的選用及反應(yīng)時(shí)間是影響脫硝效率的主要因素，為保證成功實(shí)施，采用已有成功應(yīng)用業(yè)績(jī)的催化劑，催化劑的數(shù)量嚴(yán)格按廠家要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)考慮余量。催化劑使用壽命為24000小時(shí)。

SCR脫硝催化劑性能參數(shù)表

SNCR脫硝

    選擇性非催化還原法（SNCR），是利用還原劑在不需要催化劑的情況下，有選擇性地與煙氣中氮氧化物（NOx）發(fā)生反應(yīng)，生成氮?dú)夂退姆椒ā?/span>SNCR脫硝技術(shù)是目前主要的煙氣脫硝技術(shù)之一。在爐膛850~1050℃這一溫度范圍內(nèi)、噴入氨或尿素等氨基還原劑，有選擇性地還原煙氣中的NOx，基本上不與煙氣中的O2作用。

SNCR脫硝設(shè)備

化學(xué)反應(yīng)式

    在850~1050℃范圍內(nèi)，氨或尿素還原NOx的主要反應(yīng)為：

    氨為還原劑      4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

    尿素為還原劑 CO (NH2)2 →   2 HN2 + CO                           NH2 + NO   →   N2 + H2O                           NO + CO   →   N2 + CO2

    當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，部分氨還原劑就會(huì)被氧化而生成NOX

    發(fā)生副反應(yīng)：4NH3 + 5O2   → 4NO + 6H2O

運(yùn)行流程圖

濕法氧化脫硝

    近年來(lái)，我國(guó)大氣污染日益嚴(yán)重，霧霾天氣不斷增多，已引起社會(huì)各方面廣泛關(guān)注。在國(guó)家環(huán)保力度不斷加強(qiáng)，煙氣排放新標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的社會(huì)背景下，特別是對(duì)煙氣中NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)有的脫硝設(shè)備、工藝已不能滿足很多條件下（特別是低溫?zé)煔猓┑沫h(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)煙氣溫度低，無(wú)法采取其他脫硝方式的情況下，我公司與多所大學(xué)合作成功完成氧化法脫硝的多項(xiàng)工程。

工藝原理

    煙氣經(jīng)除塵進(jìn)入脫硝塔，脫硝塔內(nèi)設(shè)有噴淋霧化裝置、多元催化裝置。脫硝劑經(jīng)計(jì)量輸送系統(tǒng)、噴淋霧化裝置輸送到脫硝塔內(nèi)，在多元催化裝置的作用下瞬間釋放出一種強(qiáng)氧化性氣體，與煙氣充分混合、傳質(zhì)、反應(yīng)。煙氣中的NOx被迅速氧化，以離子態(tài)進(jìn)入液相，氧化反應(yīng)速度很快，一般在1-3S時(shí)間內(nèi)完成。該反應(yīng)過(guò)程對(duì)煙氣溫度無(wú)特殊要求。反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)的濕法脫硫系統(tǒng)，被脫硫循環(huán)液吸收。終煙氣中的NOx以亞硝酸鹽或者硝酸鹽的形式存在于脫硫循環(huán)液中，根據(jù)后續(xù)脫硫工藝的不同，形成不同的鹽，終以廢渣、廢液的形式排出系統(tǒng)。

化學(xué)反應(yīng)

    NO2+H2O -> HNO3

    HNO3+NAHO -> NANO2 + H2O

    NA2SO3+NANO3+H2O -> NA2SO4+N2+NAHO+H2O

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

     投資費(fèi)用低： 脫硝工程，在原有除塵、脫硫系統(tǒng)不變的情況下增加脫硝塔及其它輔助設(shè)備。脫硝工藝充分利用原有設(shè)備，不會(huì)造成資源浪費(fèi)。

     藥劑使用量少：在氣相條件下脫硝劑充分與煙氣中的NOx接觸通過(guò)多元催化裝置反應(yīng)迅速高效，無(wú)其他副反應(yīng)，藥劑被充分利用。

       適用范圍廣： 脫硝效果不受煙氣溫度的影響。

     脫硝效果好： 可根據(jù)脫硝標(biāo)準(zhǔn)要求靈活調(diào)節(jié)脫硝劑的用量，NOx排放濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，可達(dá)到NOx小于20mg/m3(脫硝率在95%以上)，用戶不用再為提高脫硝標(biāo)準(zhǔn)而反復(fù)投資，節(jié)省大量投資費(fèi)用，解決脫硝后顧之憂。

     易操作能耗少：脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定性高，易操作。耗電量少，自動(dòng)化程度高，操作人員由脫硫除塵人員兼任，不增加人工費(fèi)用，設(shè)備操作簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，易學(xué)易用，給管理帶來(lái)極大方便。

目前煙氣脫硫技術(shù)種類達(dá)幾十種，按脫硫過(guò)程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫分為：濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)較為成熟，效率高，操作簡(jiǎn)單，目前在工業(yè)中應(yīng)用較多。

/ 濕法脫硫技術(shù) /

濕法脫硫技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，在眾多的脫硫技術(shù)中，始終占據(jù)主導(dǎo)地位。

濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快，脫硫效率高，一般均高于90％，技術(shù)成熟，適用面廣。但是，生成物是液體或淤渣，較難處理，設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重，洗滌后煙氣需再熱，能耗高，占地面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用高。系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用于大型電廠。

常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

01 石灰石/石灰-石膏法

是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸鈣，經(jīng)分離的亞硫酸鈣（CaSO3）可以拋棄，也可以氧化為硫酸鈣（CaSO4），以石膏形式回收。

是目前世界上技術(shù)、運(yùn)行狀況的脫硫工藝，脫硫效率達(dá)到90％以上。

目前傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝在現(xiàn)在的中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用是比較廣泛的，其采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。

對(duì)比石灰石法脫硫技術(shù)，雙堿法煙氣脫硫技術(shù)則克服了石灰石—石灰法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)。

02 間接石灰石-石膏法

利用鈉堿、堿性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液與石灰石反應(yīng)而得以再生，并生成石膏。

該法操作簡(jiǎn)單，二次污染少，無(wú)結(jié)垢和堵塞問(wèn)題，脫硫效率高，但是生成的石膏產(chǎn)品質(zhì)量較差。

03 檸檬吸收法

檸檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有較好的緩沖性能，當(dāng)SO2氣體通過(guò)檸檬酸鹽液體時(shí)，煙氣中的SO2與水中H發(fā)生反應(yīng)生成H2SO3絡(luò)合物,SO2吸收率在99％以上。

這種方法僅適于低濃度SO2煙氣，而不適于高濃度SO2氣體吸收，應(yīng)用范圍比較窄。

04 海水脫硫法

海水呈堿性，堿度1.2～2.5mmol/l,因而可用來(lái)吸收SO2達(dá)到脫硫的目的。

海水洗滌SO2 產(chǎn)生的CO2也應(yīng)驅(qū)趕盡,因此必須設(shè)曝氣池,在SO2-3氧化和驅(qū)盡CO2并調(diào)整海水pH值達(dá)標(biāo)后才能排入大海。凈化后的煙氣再經(jīng)氣-氣加熱器加溫后,由煙囪排出。

海水脫硫的優(yōu)點(diǎn)頗多，吸收劑使用海水，因此沒(méi)有吸收劑制備系統(tǒng)，吸收系統(tǒng)不結(jié)垢不堵塞，吸收后沒(méi)有脫硫渣生成,這就不需要脫硫灰渣處理設(shè)施。

脫硫率可高達(dá)90%投資運(yùn)行費(fèi)用均較低。因此，世界上一些沿海國(guó)家均用此法脫硫，其中以挪威和美國(guó)用得最多，我國(guó)深圳西部電廠應(yīng)用此法脫硫，效果良好。

05 雙堿法

雙堿法是由美國(guó)通用汽車公司開(kāi)發(fā)的一種方法，在美國(guó)它也是一種主要的煙氣脫硫技術(shù)。

它是利用鈉堿吸收SO2、石灰處理和再生洗液，取堿法和石灰法二者的優(yōu)點(diǎn)而避其不足，是在這兩種脫硫技術(shù)改進(jìn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。雙堿法的操作過(guò)程分三段：吸收、再生和固體分離。

雙堿法的優(yōu)點(diǎn)在于生成固體的反應(yīng)不在吸收塔中進(jìn)行，這樣避免了塔的堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用,同時(shí)提高了脫硫效率。它的缺點(diǎn)是多了一道工序，增加了投資。

06 磷銨復(fù)合肥法

這種脫硫方法是我國(guó)的，它是活性炭法的延伸。活性炭一級(jí)脫硫之后，磷灰石經(jīng)酸處理獲得10%濃度的H2PO4,加NH3得(NH4)2HPO4，再用用(NH4)2HPO4溶液進(jìn)行第二級(jí)脫硫，通空氣氧化并加NH3中和生成復(fù)合肥料磷酸氫二銨和硫銨，經(jīng)干燥成粒,就成為含N+P2O5在35%以上的磷銨復(fù)合肥料?？偯摿蚵士蛇_(dá)95%。

此項(xiàng)脫硫技術(shù)，在我國(guó)豆壩電廠中試處理5000m/h煙氣，運(yùn)行可靠,效果良好。此法回路中無(wú)堵塞現(xiàn)象，副產(chǎn)品復(fù)合肥料也有較好的銷售市場(chǎng)但系統(tǒng)仍復(fù)雜，投資也比濕式石灰石膏法大。

07 氧化鎂脫硫法

用氧化鎂漿液洗滌SO2煙氣時(shí)，可生成含結(jié)晶水的亞*和*（由氧化副反應(yīng)生成）。

將生成物從吸收液中分離出來(lái)，進(jìn)行干燥，除去結(jié)晶水，然后將氧化鎂得以再生并制成漿液循環(huán)使用，釋放出的濃縮的SO2高濃氣體進(jìn)一步回收。

整個(gè)脫硫過(guò)程不產(chǎn)生大量脫硫廢渣，產(chǎn)物可得到有效回收，是一種清潔少?gòu)U的閉環(huán)工藝。由于氧化鎂的水解產(chǎn)物溶解度和反應(yīng)活性都要優(yōu)于氧化鈣，因此在達(dá)到相同脫硫率的條件下，其脫硫劑與硫的摩爾比要低于石灰石或石灰。

同時(shí)，由于氧化鎂的分子量低于石灰石或氧化鈣，即使在相同的脫硫效率下，其脫硫劑用量也要少于鈣脫硫劑，因此其運(yùn)行費(fèi)用較低。

氧化鎂脫硫技術(shù)是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應(yīng)用業(yè)績(jī)，其中在日本已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目，中國(guó)臺(tái)灣的電站95%是用氧化鎂法，另外在美國(guó)、德國(guó)等地都已經(jīng)應(yīng)用，并且目前在我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)有了應(yīng)用的業(yè)績(jī)。

/ 干法煙氣脫硫法 /

典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。在高溫下煅燒時(shí)，脫硫劑形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鈣，達(dá)到脫硫的目的。

干法脫硫技術(shù)的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)污水、污酸處理問(wèn)題，能耗低，特別是凈化后煙氣溫度較高，有利于煙囪排氣擴(kuò)散，不會(huì)產(chǎn)生“白煙"現(xiàn)象，凈化后的煙氣不需要二次加熱，腐蝕性小。但是，脫硫效率較低，設(shè)備龐大、投資大、占地面積大，操作技術(shù)要求高。

干法煙氣脫硫技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中已經(jīng)應(yīng)用于大型轉(zhuǎn)爐和高爐，對(duì)于中小型高爐該方法則不太適用。

常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。

01 活性炭吸附法

SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3)，再與水反應(yīng)生成H2SO4，飽和后的活性碳可通過(guò)水洗或加熱再生，同時(shí)生成稀H2SO4或高濃度SO2?？色@得副產(chǎn)品H2SO4，液態(tài)SO2和單質(zhì)硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫資源。

技術(shù)經(jīng)西安交通大學(xué)對(duì)活性炭進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出成本低、選擇吸附性能強(qiáng)的ZL30，ZIA0，進(jìn)一步完善了活性炭的工藝，使煙氣中SO2吸附率達(dá)到95.8％，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

02 電子束輻射法

用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質(zhì)，將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2)，進(jìn)一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收 。

電子束法脫硫技術(shù)用于火電廠不僅投資和運(yùn)行費(fèi)用低，可實(shí)現(xiàn)硫、氮的資源化利用，無(wú)廢棄物排放,而且工藝流程短，占地面積小,對(duì)新老電廠都適用。

同時(shí),在用于城市垃圾焚燒煙氣處理方面，它還有處理汞和二口惡英的*功效。電子束脫硫技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

03 荷電干式吸收劑噴射脫硫法（CDSI）

吸收劑以高速流過(guò)噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)，使吸收劑帶有靜電荷，當(dāng)吸收劑被噴射到煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而互相排斥，表面充分暴露，使脫硫效率大幅度提高。

此方法無(wú)設(shè)備污染及結(jié)垢現(xiàn)象，不產(chǎn)生廢水廢渣，副產(chǎn)品還可以作為肥料使用，無(wú)二次污染物產(chǎn)生，脫硫率大于90％，而且設(shè)備簡(jiǎn)單，適應(yīng)性比較廣泛。

但是此方法脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子；對(duì)于一般的大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，需大功率的電子槍，對(duì)人體有害，故還需要防輻射屏蔽，所以運(yùn)行和維護(hù)要求高。

04 金屬氧化物脫硫法

因?yàn)?/span>SO2比較活潑，氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧化物對(duì)SO2具有較強(qiáng)的吸附性，在常溫或低溫下，金屬氧化物對(duì)SO2起吸附作用，高溫情況下，金屬氧化物與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成金屬鹽。然后對(duì)吸附物和金屬鹽通過(guò)熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。

這種干法脫硫，雖然沒(méi)有污水、廢酸，不造成污染，但是此方法也沒(méi)有得到推廣，主要是因?yàn)槊摿蛐时容^低，設(shè)備龐大，投資比較大，操作要求較高，成本高。該技術(shù)的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新的吸附劑。

05 脈沖電暈等離子體脫硫

脈沖電暈等離子法煙氣脫硫脫硝技術(shù)（簡(jiǎn)稱PPCP技術(shù)），是利用煙氣中高壓脈沖電暈放電產(chǎn)生的高能活性粒子，將煙氣中的SO2和NO3氧化為高價(jià)態(tài)的硫氧化物和氮氧化物，與水蒸氣和注入反應(yīng)器的氨反應(yīng)生成硫銨和硝銨，屬干法脫硫技術(shù)。

脈沖電暈等離子脫硫技術(shù)工程投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)經(jīng)濟(jì)；能同時(shí)去除90%的二氧化硫和70%的氮氧化物，避免將來(lái)建設(shè)脫除氮氧化物裝置的重復(fù)投資；不產(chǎn)生廢水、廢渣等二次污染物； 副產(chǎn)物是硫酸銨，可用作優(yōu)質(zhì)農(nóng)肥；實(shí)現(xiàn)了氮硫資源的綜合利用和自然生態(tài)循環(huán)。

06 煙氣循環(huán)流化床法

德國(guó)魯奇公司在70年代開(kāi)發(fā)了循環(huán)流化床脫硫技術(shù)，在循環(huán)流化床中加入脫硫劑－石灰石已達(dá)到脫硫的目的。

由于流化床具有傳質(zhì)和傳熱的特性，所以在有效的吸收SOx的同時(shí)還能除掉HCl和HF等有害氣。

可通過(guò)噴水將床穩(wěn)控制在反應(yīng)溫度下，通過(guò)物料的循環(huán)使脫硫劑的停留時(shí)間增長(zhǎng)，大大提高鈣利用率和反應(yīng)器的脫硫效率。用此法可處理高硫煤，在Ca/S為1-1.5時(shí)，能達(dá)到90-97%的脫硫效率。

與濕法相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，約為濕法投資的50%。

由于采用干式運(yùn)行，運(yùn)行可靠，產(chǎn)生的最終固態(tài)產(chǎn)物易于處理。

硫化床技術(shù)的應(yīng)用，增加了脫硫劑和煙氣的接觸時(shí)間，提高脫硫率，降低Ca/S比，減少脫硫劑損耗。

07 回流式循環(huán)流化床

與Lurgi公司的工藝相比，RCFB工藝主要在吸收塔的流場(chǎng)設(shè)計(jì)和塔頂結(jié)構(gòu)上做了較大改進(jìn)，在吸收塔上部出口區(qū)域布置了的回流板。

RCFB吸收塔中一部分煙氣產(chǎn)生回流，提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。另外，吸收塔內(nèi)產(chǎn)生回流使得塔出口的含塵濃度大大降低。一般說(shuō)來(lái)，塔內(nèi)部回流的固體物量為外部再循環(huán)量的30%～50%。這樣便大大減輕了除塵器的負(fù)荷。

與常規(guī)的循環(huán)流化床及噴霧吸收塔脫硫技術(shù)相比，石灰耗量(費(fèi)用)有極大降低；維修工作量少，設(shè)備可用率很高；運(yùn)行靈活性很高，可適用于不同的SO2含量(煙氣)及負(fù)荷變化要求；不需增加鍋爐運(yùn)行人員；由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，石灰耗量少，維修工作量小，投資與運(yùn)行費(fèi)用較低，約為石灰－石膏工藝技術(shù)的60%；占地面積小，適合新老機(jī)組，特別是中、小機(jī)組煙氣脫硫地改造。

08 氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝

GSA工藝與其他煙氣循環(huán)流化床工藝相似，只是所用的脫硫劑不是干消化石灰，而是石灰漿。

床料高倍率循環(huán)(約100倍)，因此保證吸收劑與煙氣充分接觸，提高吸收劑的利用率；流化床床料濃度高達(dá)500～2000g/m3，約為普通流化床床料濃度的50～100倍；煙氣在反應(yīng)器及旋風(fēng)分離器中停留時(shí)間短(3～5s)；脫硫率高達(dá)90%以上；吸收劑利用率高，消耗量少，Ca/S＝1.2；運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)工作量少，基建投資相對(duì)較低。

以上幾種SO2煙氣治理技術(shù)目前應(yīng)用比較廣泛的，雖然脫硫率比較高，但是工藝復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，防污不*，造成二次污染等不足，與我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境和諧發(fā)展的大方針不相適應(yīng)，故有必要對(duì)新的脫硫技術(shù)進(jìn)行探索和研究。

/ 半干法脫硫技術(shù) /

半干法脫硫技術(shù)是把石灰漿液直接噴入煙氣，或把石灰粉和煙塵增濕混合后噴入煙道，生成亞硫酸鈣、硫酸鈣干粉和煙塵的混合物。

半干法脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間，該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。

這種技術(shù)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù)，但仍可達(dá)到70%，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠，具有很好的發(fā)展前景。

半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動(dòng)床脫硫等。

01 噴霧干燥法

噴霧干燥脫硫方法是利用機(jī)械或氣流的力量將吸收劑分散成極細(xì)小的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積，在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)的脫硫方法。

一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等，目前絕大多數(shù)裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下，此種方法的脫硫率65％～85％。

此法脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進(jìn)行，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，生成物為干態(tài)的CaSO 、CaSO ，易處理，沒(méi)有嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕和堵塞情況，耗水也比較少。但是，自動(dòng)化要求比較高，吸收劑的用量難以控制，吸收效率不是很高。所以，選擇開(kāi)發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。

02 半干半濕法

半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間，該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。

這種技術(shù)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù)，但仍可達(dá)到70％tn，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠。工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統(tǒng)與濕法脫硫系統(tǒng)相比，省去了制漿系統(tǒng)，將濕法脫硫系統(tǒng)中的噴入Ca(OH)：水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)：粉末和水霧。

與干法脫硫系統(tǒng)相比，克服了爐內(nèi)噴鈣法SO2和CaO反應(yīng)效率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，提高了脫硫劑的利用率，且工藝簡(jiǎn)單，有很好的發(fā)展前景。

03 粉末-顆粒噴動(dòng)床半干法

含SO2的煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)熱器進(jìn)入粉粒噴動(dòng)床，脫硫劑制成粉末狀預(yù)先與水混合，以漿料形式從噴動(dòng)床的頂部連續(xù)噴人床內(nèi)，與噴動(dòng)粒子充分混合，借助于和熱煙氣的接觸，脫硫與干燥同時(shí)進(jìn)行。

脫硫反應(yīng)后的產(chǎn)物以干態(tài)粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術(shù)應(yīng)用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率，而且對(duì)環(huán)境的影響很小。

但進(jìn)氣溫度、床內(nèi)相對(duì)濕度、反應(yīng)溫度之間有嚴(yán)格的要求，在漿料的含濕量和反應(yīng)溫度控制不當(dāng)時(shí)，會(huì)有脫硫劑粘壁現(xiàn)象發(fā)生。

04 旋轉(zhuǎn)噴霧工藝

漿液經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)被霧化成極微小的液滴（30-80微米），均勻地被噴入塔內(nèi)反應(yīng)區(qū)。原煙氣經(jīng)過(guò)煙氣分配器進(jìn)入塔內(nèi)吸收區(qū)，與霧化的石灰漿液液滴充分接觸，煙氣中的酸性物質(zhì)很快被吸收中和，與此同時(shí)水分蒸發(fā)，極短時(shí)間內(nèi)完成霧化、吸收和干燥。

干燥的含粉塵氣體進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)一步脫硫除塵后經(jīng)煙囪排放。

旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫，SO2脫除率高，SO3、HCL、HF和PM2.5排放的整體減少，投資本錢低，輔助能耗低，系統(tǒng)可用性高，運(yùn)行及維護(hù)本錢低，耗水量低，固有的排放較低，無(wú)廢水排放。

/ 新興煙氣脫硫技術(shù) /

最近幾年，科技突飛猛進(jìn)，環(huán)境問(wèn)題已提升到法律高度。我國(guó)的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術(shù)，但大多還處于試驗(yàn)階段，有待于進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證。

01 硫化堿脫硫法

由Outokumpu公司開(kāi)發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級(jí)硫化納作為原料來(lái)吸收SO2工業(yè)煙氣，產(chǎn)品以生成硫磺為目的。反應(yīng)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質(zhì)生成，由生成物可以看出過(guò)程耗能較高，而且副產(chǎn)品價(jià)值低。

華南理工大學(xué)的石林經(jīng)過(guò)研究表明過(guò)程中的各種硫的化合物含量隨反應(yīng)條件的改變而改變，將溶液pH值控制在5.5—6.5之間，加入少量起氧化作用的添加劑TFS，則產(chǎn)品主要生成Na2S203，過(guò)濾、蒸發(fā)可得到附加值高的5H 0·Na2S203，而且脫硫率高達(dá)97％，反應(yīng)過(guò)程為：SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術(shù)已通過(guò)中試，正在推廣應(yīng)用。

02 膜吸收法

以有機(jī)高分子膜為代表的膜分離技術(shù)是近幾年研究出的一種氣體分離新技術(shù)，已得到廣泛的應(yīng)用，尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創(chuàng)造性地利用膜來(lái)吸收脫出SO2氣體，效果比較顯著，脫硫率達(dá)90％。

過(guò)程是：他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器，以NaOH溶液為吸收液，脫除SO2氣體，其特點(diǎn)是利用多孔膜將氣體SO2氣體和NaOH吸收液分開(kāi)，SO2氣體通過(guò)多孔膜中的孔道到達(dá)氣液相界面處，SO2與NaOH迅速反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的。此法是膜分離技術(shù)與吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù)，能耗低，操作簡(jiǎn)單，投資少。

03 微生物脫硫法

根據(jù)微生物參與硫循環(huán)的各個(gè)過(guò)程，并獲得能量這一特點(diǎn)，利用微生物進(jìn)行煙氣脫硫，其機(jī)理為：在有氧條件下，通過(guò)脫硫細(xì)菌的間接氧化作用，將煙氣中的SO2氧化成硫酸，細(xì)菌從中獲取能量。

生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理脫硫相比，基本沒(méi)有高溫、高壓、催化劑等外在條件，均為常溫常壓下操作，而且工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染。

國(guó)外曾以地?zé)岚l(fā)電站每天脫除5t量的H：S為基礎(chǔ)；計(jì)算微生物脫硫的總費(fèi)用是常規(guī)濕法50％。無(wú)論對(duì)于有機(jī)硫還是無(wú)機(jī)硫，一經(jīng)燃燒均可生成被微生物間接利用的無(wú)機(jī)硫SO2，因此，發(fā)展微生物煙氣脫硫技術(shù)，很具有潛力。

各種各樣的煙氣脫硫技術(shù)在脫除SO2的過(guò)程中取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益，但是還存在一些不足，隨著生物技術(shù)及*的不斷發(fā)展，電子束脫硫技術(shù)和生物脫硫等一系列高新、適用性強(qiáng)的脫硫技術(shù)將會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方法。

/ 脫硝技術(shù) /

常見(jiàn)的脫硝技術(shù)中，根據(jù)氮氧化物的形成機(jī)理，降氮減排的技術(shù)措施可以分為兩大類：

從源頭上治理?？刂旗褵猩?/span>NOx。

其技術(shù)措施：

（1）采用低氮燃燒器；

（2）分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒，控制燃燒溫度；

（3）改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。

從末端治理?？刂茻煔庵信欧诺?/span>NOx 。

其技術(shù)措施：

①“分級(jí)燃燒+SNCR"，國(guó)內(nèi)已有試點(diǎn)；

②選擇性非催化還原法（SNCR），國(guó)內(nèi)已有試點(diǎn)；

③選擇性催化還原法（SCR），目前歐洲只有三條線實(shí)驗(yàn)；

④SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，國(guó)內(nèi)水泥脫硝還沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)；

⑤生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。

國(guó)內(nèi)的脫硝技術(shù)，尚屬探索示范階段，還未進(jìn)行科學(xué)總結(jié)。各種設(shè)計(jì)工藝技術(shù)路線和裝備設(shè)施是否科學(xué)合理、運(yùn)行是否可靠？脫硝效率、運(yùn)行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。

/ 選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù) /

SCR脫硝工藝是利用催化劑，在一定溫度下（270~400℃），使煙氣中的NOx與來(lái)自還原劑供應(yīng)系統(tǒng)的氨氣混合后發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?，從而減少NOx的排放量，減輕煙氣對(duì)環(huán)境的污染。

選擇性催化還原技術(shù)（SCR) 是目前的煙氣脫硝技術(shù)。目前世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR 2種。此2種方法都是利用氨對(duì)NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對(duì)大氣沒(méi)有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。

/ 選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù) /

SNCR 方法主要是將含氮的還原劑（尿素、氨水或液氨）噴入到溫度為850～1100℃ 的煙氣中，使其發(fā)生還原反應(yīng)，脫除NOx，生成氮?dú)夂退?。由于在一定溫度范圍及有氧氣的情況下，含氮還原劑對(duì)NOx的還原具有選擇性，同時(shí)在反應(yīng)中不需要催化劑，因此稱之為選擇性非催化還原。SNCR系統(tǒng)的主要設(shè)備均采用模塊化設(shè)計(jì)，主要有還原劑儲(chǔ)存與輸送模塊、稀釋水模塊、混合計(jì)量模塊、噴射模塊組成。

/ SNCR-SCR聯(lián)合工藝脫硝技術(shù) /

SNCR/SCR聯(lián)合工藝是將SNCR技術(shù)與SCR技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，即在爐膛上部850～1100℃的高溫區(qū)內(nèi)，以尿素等作為還原劑，還原劑通過(guò)計(jì)量分配和輸送裝置精確分配到每個(gè)噴槍，然后經(jīng)過(guò)噴槍噴入爐膛，實(shí)現(xiàn)NOx的脫除，過(guò)量逃逸的氨隨煙氣進(jìn)入爐后裝有少量催化劑的SCR脫硝反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)二次脫硝。

SNCR/SCR混合法脫硝系統(tǒng)主要由還原劑存儲(chǔ)與制備、輸送、計(jì)量分配、噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR脫硝催化劑及反應(yīng)器、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。

/ 電子束聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù) /

利用陰極發(fā)射并經(jīng)電場(chǎng)加速形成高能電子束，這些電子束輻照煙氣時(shí)產(chǎn)生自由基，再和SOx和NOx反應(yīng)生成硫酸和硝酸，在通入氨氣(NH3)的情況下，產(chǎn)生(NH4)2SO4和NH4NO3氨鹽等副產(chǎn)品。脫硫率90%以上，脫硝率80%以上。

這種技術(shù)可以同時(shí)脫除煙氣中的SOx和NOx，對(duì)煙氣的條件有較好的適應(yīng)性和負(fù)荷跟蹤，副產(chǎn)品為硫酸銨和的混合物，可以做肥料。但耗電量大(約占廠用電的2%)，運(yùn)行費(fèi)用高。

目前國(guó)內(nèi)多為單獨(dú)脫硫脫硝技術(shù)，這種方式造成設(shè)備重復(fù)建設(shè)，能耗大，人員成本、運(yùn)行成本高，而同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)則可以在一定程度上避免此類問(wèn)題的發(fā)生。

半干法脫硫技術(shù)是一種簡(jiǎn)潔、低投資、高性能的脫硫系統(tǒng)，占地面積小，容易接近。半干法脫硫工藝是指脫硫劑以濕態(tài)加入，利用煙氣顯熱蒸發(fā)漿液中的水分。在干燥過(guò)程中，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成干粉狀的產(chǎn)物。為了提高脫硫效率，通常采用石灰粉消化制漿作為脫硫劑。脫硫終產(chǎn)物脫硫渣是一種自由流動(dòng)的干粉混合物，無(wú)二次污染，同時(shí)還可以進(jìn)一步綜合利用。目前半干法脫硫技術(shù)中單塔處理能力、脫硫綜合效益的一種方法。

來(lái)自鍋爐空預(yù)器的煙氣由脫硫塔下部通過(guò)布風(fēng)裝置進(jìn)入脫硫塔，然后煙氣通過(guò)脫硫塔底部的文丘里管的加速，進(jìn)入循環(huán)流化床體，物料在循環(huán)流化床里，氣固兩相由于氣流的作用，產(chǎn)生激烈的湍動(dòng)與混合，充分接觸，在上升的過(guò)程中，不斷形成聚團(tuán)物向下返回，而聚團(tuán)物在激烈湍動(dòng)中又不斷解體重新被氣流提升，使得氣固間的滑落速度高達(dá)單顆?；渌俣鹊臄?shù)十倍，使得床內(nèi)的Ca/S比高達(dá)87以上。反應(yīng)過(guò)程中的煙氣溫度靠噴入的霧化水調(diào)節(jié)到約70℃，合格的吸收劑（合格細(xì)度的Ca(OH)2 ）干粉經(jīng)噴射泵氣力輸送進(jìn)入吸收塔，在塔內(nèi)與煙氣進(jìn)行脫硫化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后的大量的氣--固混合物從吸收塔頂部排出。這樣循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流機(jī)制，極大地強(qiáng)化了氣固間的傳質(zhì)與傳熱，為實(shí)現(xiàn)高脫硫率提供了根本的保證。

二、雙堿法脫硫技術(shù)與設(shè)備

雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來(lái)達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池再生成亞硫酸鈉或氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。

雙堿法脫硫工藝主要包括5個(gè)部分

1.吸收劑制備與補(bǔ)充；

2.吸收劑漿液噴淋；

3.塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；

4.再生池漿液還原鈉基堿；

5.脫水處理。

艾森曼環(huán)保設(shè)備優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）占地面積小，節(jié)省土地資源；

（2）脫硫，脫酸、除塵效率高，一步到位，能夠滿足較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)國(guó)家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和熱電分廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。

脫硫效率≥95% SO2排放濃度 ≤200mg/Nm3 煙塵排放濃度 ≤30mg/Nm3

（3）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，輔助系統(tǒng)少,運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單；

（4）無(wú)廢水排出，無(wú)二次污染；

（5）原料采用廢堿液和廉價(jià)的石灰，可穩(wěn)定供應(yīng)；

（6）產(chǎn)物為干態(tài)，可以綜合利用；

（7）改造項(xiàng)目可以按每臺(tái)爐分步實(shí)施，改造不影響熱電廠的正常生產(chǎn)；

（8）系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定