澳门·新葡萄新京6663(中国)官方网站烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展文献综述烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展文献综述除尘,文献,烟气,文献综述,脱硫脱,研究进展,烟气脱硫,除尘技术,除尘、脱硫,脱硝除尘
文献综述烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展一、前言部分我国能源结构是以燃煤为主,煤烟型污染的控制是大气环境保护的重点。应因地制宜、结合国情,根据地区大气环境的特点,开发应用成熟技术、实用技术。在除尘方面,在满足环境质量标准和排放标准的前提下,小型电厂锅炉除尘可选择单元复合多管式除尘器和陶瓷多管除尘器;对于中大型电厂锅炉除尘优先采用多级静电除尘器和袋式除尘,以满足环境质量标准要求。在脱硫脱硝方面,可通过选择低硫煤(0,7以下),采用循环流化床锅炉,而且在燃烧过程加入石灰石为主的脱硫剂,可以有效的控制SO2的排放。相对较低的燃烧温度也大大降低了NOx的生成。烟气脱硫,我国先后引进并建成了包括石灰石/石灰—石膏法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙炉后活化干法、海水洗涤法和电子束法的示范工程,为电厂因地制宜选用不同的烟气脱硫工艺提供样板。但湿法脱硫工艺是世界上应用最多最为成熟的技术,也是我国重点发展的脱硫技术。我国低NOx燃烧技术也发展很快,通过空气分级燃烧、尾气再循环等改变燃烧条件和燃烧方式,控制燃烧温度以减少NOx的产生。结合我国国情开发电子束脱硫脱硝技术等,使其SO2、NOx资源回收利用,将会有广阔的应用前景。注重选择引进国外先进、实用技术,通过消化吸收、加速使其国产化、1配套化,降低造价。从而可知对于除尘、脱硫、脱硝处理系统的研究对现在的社会发展和未来有着重大的意义。二、主题部分随着国民经济的迅速发展,我国已经成为能源生产和消费大国,在此产生的二氧化硫和氮氧化物的排放量也逐年增加,目前已经居世界第一位。由于我国的经济结构和社会生活建立在国产能源的基础上,而煤炭又占常规能源探明储量的90,因此,在今后相当长的时期内,煤炭仍将是我国的主要能源,据有关统计:若不采取有效的削减措施,2020年我国SO2:排放量将达到3500万吨,NOx排放2,3,4达到2700万吨之多其中燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90以上,火电站是我国的主要耗煤大户,其次是工业锅炉和取暖锅炉。2002年时,我国火电厂装机容量己达到3,53亿千瓦。因此,削减和控制燃煤SO2和NOx污染,是我国能源和环境保护部门面临的严峻挑战。而关于集中供热燃煤锅炉除尘、脱硫、脱硝处理系统设计的研究对现在人们的生活环境有着重要的环保意义。大气的严重污染、国家环保政策的出台,新的排污收费标准产生等,都促使电力企业加装脱硫脱硝设备。纵观世界上几十年来研究结果,我们不难得出这样的结论:在先后开发的200多种脱硫技术,550多种脱硝技术中,线目前国内外采用的脱硫技术中,主要采用的方法仍然是烟气脱硫,在烟气脱硫中又分为湿法、干法和半干法三种工艺,其中湿法脱硫工艺占己安装PGD机组总容量的85左右,而美国、日本、德国甚至达到了90以上,其中包括石灰石一石膏法、海水脱硫、磷钱复合肥法、钠碱法、氨肥法、氧化镁6法等等。控制NOx排放的主要技术大致可以分为三种:低污染燃烧低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧等、炉膛喷射脱硝喷氨或尿素、喷入水蒸气、喷入二次燃料等、烟气脱硝干法烟气脱硝和湿法烟气脱硝。烟气脱硝主要有选择性催化还原法、非选择性催化还原法、选择性非催化还原法、氧化铜法及电子束照射法等,湿法脱硝大多具有同时脱硫的效果。脱硫烟气脱硫是指脱除烟气中的SO2。SO2控制方法多种多样,世界各国研究开发的SO:控制技术达200多种。这些技术按燃烧过程可分为三大类:1燃烧前脱硫;2燃烧中脱硫;3燃烧后脱硫,即烟气脱硫FGD。后一种脱硫技术是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。烟气脱硫按工艺特点可分为干法,半干法和湿法三大类。干法脱硫主要为荷电干式喷射脱硫法、脉冲电晕等离子体法等,干法脱硫工艺简单、无污水处理、能耗低且腐蚀性小,但脱硫效率一般比湿法低。半干法脱硫主要为旋转喷雾干燥法、烟道内喷入吸收剂法等,其特点是:反应在气、液、固三相中进行,具有干法脱硫的某些优点。湿法脱硫主要为石灰/石灰石法、钠碱双碱法、钠盐循环法、碱式硫酸铝一石膏法等,其优点是脱硫率高、操作稳定且经验多,但存在着易造成二次污染,脱硫后7-8的烟气需再加热,易造成腐蚀和结垢等问题。在NOx排放控制方面,包括燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝工艺,燃烧过程控制主要有应用低NOx燃烧器、烟气再循环、空气及燃烧分级燃烧、水和水蒸气的射入等来实现,这些方法总的来说,脱硝效率低,而且对锅炉还会产生一些负面影响。燃烧后烟气脱硝包括湿法和干法,其中干法包括选择性催化还原、非选择性催化还原法、选择性非催化还原法、氧化铜法及电子束照射法等。当前我国对大气污染物的控制要求也在逐步提高,目前国内普遍使用的低NOx燃烧技术已经不能满足要求,寻求新的脱硝方式势在必行。在排放要求很高的一些发达国家例如美国、德国和日本普遍使用的是烟气脱硝。我国国家电力公司在制定的电力科技发展规划中,关于火电厂控制氮氧化物的环保技术主要是大型火电机组低NOx燃烧、烟气脱硝技术(三)除尘除尘方式通常概括为两类澳门·新葡萄新京6663,一是干法除尘,二是湿法除尘。于法主要包括旋风除尘、静电除尘和袋式除尘。旋风分离装置已有一百年的历史,初期多用于生产过程中的物料回收及气固分离,随着人们环保要求的日益提高,旋风分离广泛地应用于了气体除尘,并对其提高分离效率、降低压力损失、9-10提高耐磨性能等方面进行了大量研究。静电除尘器是利用静电力将粉尘从气流中除去的一种装置,11-12它具有除尘性能好,能耗低,气流阻力小等优点,并且从低温低压到高温高压均可应用。袋式除尘器是一种高效的烟尘净化设备,其除尘效率可达99.99%。袋式除尘技术对高浓度的烟尘有较好的适应性,可处理的烟尘浓度达1000g/m3以上,适用于半干法/干法烟气脱硫和循环流化床锅炉的烟气处理旧。1。湿式除尘器是利用水形成液网、液膜或液滴与尘粒发生惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移与热漂移、凝聚作用,从废气中搜集分离尘粒,并兼吸收气态污染物的作用。目前国内常用13湿式除尘器的有水膜除尘器、喷淋塔、文丘里洗涤器、冲击式除尘器和旋流(四)还原法脱硫、脱硝、除尘一体化技术还原法脱硫、脱硝、除尘一体化技术主要用于治理有色金属冶炼和以劣质煤燃烧的电站锅炉燃烧产生的废气。其创新之处在于:从自然现象中找到切人点,率先应用还原法治理烟气污染,运用地质化学原理,按火山口固硫成因原理,在本项目工艺流程中通过2级吸收、2次配气,将烟气均匀注入脱硫塔还源液内,多元化还原反应沉积单质硫,烟气SO2回收率达95%以上,烟尘净化率达99%,且还原液可循环使用,无二次污染。该工艺技术装置实现了脱硫、除尘一体化,工艺技术先进、造价低廉、容易实施、产业化前景广阔。脱硫、脱销、除尘的核心是装置,目前,国内外都采用喷淋塔,而该工艺方法是将高温烟气均匀地注射入还原液内充分反应新型装置,反应彻底。工艺装置设计构思新颖,利用压强差将烟气完全、均匀地吸收在还原液内,使SO2充分反应,得到的硫粉烟尘一并过滤后,回收吸收液输回并重复使用。该技术率先应用烟气注射法脱硫治理烟气污染,烟气与还原液接触面积大,反应时间长。从国、内外行情 来看,在电站锅炉脱硫、除尘设备上,多采用石灰石法设备,耗资超过1.5亿元, 设备磨损快,维护、检修、运行费用高,而“还原法烟气脱硫除尘装置”预计售价为 3680万每台。要想将脱硫、脱销、除尘一体化技术装置国产化项目全面推广实施, 就要废弃喷淋塔和石灰石一石膏法。该方法废弃后,将为我国有色金属冶炼及热电 厂等节约大量的投资治理废气的费用,因为该装置的投资额是同类产品的30%,运 行费用是同类装置的20%,且硫资源回收便捷;同时,还减少了二氧化硫污染,是 实现我国洁净化工业生产和资源合理利用的有力保障。依据我国国情,电力脱硫、 脱销、除尘一体化技术装置是实现以废治废,废物二次利用的有效技术装置,它不 仅投资小、运行费用低,而且设备建 14设周期短。三、 发展动向和趋势 近年来全 国酸雨污染状况不但没有明显好转,部分地区还呈现加重趋势,使土壤酸化和贫痔 化,对文物古迹、森林、水生生物等都造成严重的破坏。据有关数据显示,我国每 年因酸雨直接或者间接损失高达1000亿元以卜,由此可见,治理酸雨已经刻不容缓, 污染控制任重而道远。从而可知对于除尘、脱硫、脱硝处理系统的研究对现在的社 会发展和未来有着重大的意义。 还原法脱硫、脱硝、除尘一体化技术 是一种烟气 干法脱硫技术,是由烟气注射式脱硫塔和循环还原法两部分组成。 还原法脱硫、脱 硝、除尘一体化技术将烟气SO2还原成单质硫回收,NO2还原为氮气排放,二氧化 碳转化为一氧化碳与过热水蒸气反应生成水煤气供锅炉燃烧。四、参考文献1王振宇, 燃煤电厂的除尘、脱硫、脱硝技术,沈阳环境科学研究院沈阳,1100162杨明珍,门 静,姚生临,燃煤锅炉脱硫除尘技术及设备的现状评价,北京市环境保护科学研究 院,2004年中国国际脱硫脱硝技术与设备展览会暨技术研讨会,3钟秦编著,燃煤烟 气脱硫脱硝技术及工程实例:化学工业出版社2002,4郝吉明,田贺忠,中国氮氧化 物排放现状、趋势及控制对策、清华大学环境科学与工程系,2004 年中国国际脱硫 脱硝技术与设备展览会暨技术研讨会,521任剑锋,王增长,牛志卿,大气中氮氧化 物的污染与防治,科技情报开发与经济澳门·新葡萄新京6663,2003,13(5):6郝吉明,工书肖,陆永 琪编著,燃煤二氧化硫污染控制技术手册:工业出版社,2001 47周长丽,郭东萍, 薛士科.燃煤电厂烟气脱硫技术进展J.中国煤炭,2007,337:64.65.8辛玲玲, 张建江,周水琴.自动控制技术在火电厂烟气湿法脱硫中的应用J.中国电力,2007, 408:75-78.9谷新春,王伟文。 王立新,环流式旋风除尘器内流场的数值 模拟J.高校化学工程学报,2007,213:411-416.10Stefen Obennair,Jakob Woisetsehlager,Cemot Staudinger.Investigation 0fthe flowpattern diffentdust oudet geometric 0fa gas t-ydone la-actDoppleranelnomeUyJ.Powder Technology。 2003.1382-3:239-251.11J.Podlinski,A,Niewulis,J.Mizeraczyk,et sL ESP performance Electrostatics,2008,665:246-253.12白敏药,依成武,杨波,等.电除尘技术研究现状及趋势J.环境工程学报,2007, 18:15-1913吕强三,张俊杰,李红霞,工业废气除尘脱硫技术的进展,河北理工大 学化工与生物技术学院河北唐山06300914李祥苓,脱硫、脱硝、除尘及烟塔合一一 体化技术初探澳门·新葡萄新京6663,华电漯河发电有限公司,河南漯河462000