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1、技术经济综述火电厂锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进展宋增林,王丽萍,程璞(中国矿业大学,江苏徐州221008)[摘要]介绍火电厂锅炉烟气同时脱硫脱硝技术,包括:高能辐射化学法,固相吸附与再生技术,湿法同时脱硫脱硝技术,吸收剂喷射法等。指出我国此项技术的研发方向。[关键词]火电厂;锅炉;烟气;脱硫;脱硝;高能辐射;固相吸附;吸收剂[中图分类号]X511[文献标识码]A[文章编号]10023364(2005)02000604火电厂锅炉烟气中的硫氧化物和氮氧化物的浓度(1)生成自由基:-3333不高,但总量很大,若用两套装置分别脱硫脱硝,不但N2,O2,H2O+e→OH,O,H
2、O2,N(1)占地面积大,而且投资、管理、运行费用也高。近年来(2)氧化:世界各国,尤其是工业发达国家都相继开展了同时脱O3H2OSO2SO3H2SO4(2)硫脱硝技术的研究开发,并进行了一定的工业应用。33OHOH3其主要方法有:高能辐射化学法、固相吸附与再生技SO3HSO3H2SO4(3)O3OH3术、吸收剂喷射技术等。NONO2HNO3(4)HO3OH323NONO2+OHHNO3(5)1高能辐射化学法(3)酸与氨反应:H2SO4+2NH3→(NH4)2SO4(6)高能辐射化学法是一类新型烟气脱硫脱硝技术,主要分为电子束照射法[2]和脉冲电晕法[3]2种。HN
3、O3+NH3→NH4NO3(7)1.1.2主要特点1.1电子束照射法(EBA)该方法为干法处理过程,不产生废水废渣;能同时20世纪70年代初日本荏原公司首先提出了电子脱硫脱硝,并可达到90%以上的脱硫率和80%以上的束照射法。经过三十多年的研究开发,已从小试、中试脱硝率;系统简单,操作方便,过程易于控制;对于含硫和工业示范逐步走向工业化[4]。量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性;副产品为硫1.1.1反应机理酸铵和硝酸铵混合物,可作化肥;脱硫成本低于常规方利用阴极发射并经电场加速形成(500～800)keV法。存在的主要问题有:耗电量大(约占厂用电的2%高能电子束,这
4、些电子束辐照烟气时产生辐射化学反左右),运行费用很高。应,生成OH、O和HO2等自由基,这些自由基可以和SO2、NOx生成硫酸和硝酸,在通入氨气(NH3)的情况1.2脉冲电晕等离子体法(PPCP)下,产生(NH4)2SO4和NH4NO3铵盐等副产品。主该方法的基本原理与EBA相似,都是利用高能电要反应过程如下:子使烟气中的H2O、O2等气体分子被激活、电离或裂收稿日期:20040611作者简介:宋增林(1975),男,江苏徐州人,中国矿业大学环境工程专业在读硕士研究生,研读方向为大气污染控制。热力发电·2005(2)6©1995-2005TsinghuaTongfa
5、ngOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.技术经济综述解而产生强氧化性的自由基,对SO2和NOx进行等离氨吸附法在系统的长期、连续和稳定运行下,可达到子体催化氧化,分别生成SO3和NOx或相应的酸,在98%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率。有添加剂的情况下,生成相应的盐而沉降下来。二者活性炭吸附工艺流程简单,投资少,占地面积小,的差异在于高能电子的来源不同,EPA法是通过阴极适合于老电厂的改造,而且能得到副产品硫酸。近年电子发射和外电场加速而获得;而PPCP法则是电晕来,日本、德国和美国等国相继开展了用综合强度较放电自身产生的,它
6、利用上升前沿陡、窄脉冲的高压电高、比表面积较小的活性焦作为吸收剂的研究,取得了源(上升时间(10～100)ns,拖尾时间(100～500)ns,峰比活性炭更好的效果,并降低了损耗,被美国政府调查值电压(100～200)kV,频率(20～200)Hz)与电源负[6]报告认为是最先进的烟气脱硫脱硝技术。载———电晕电极系统(电晕反应器)组合,在电晕与电晕反应器电极的气隙间产生流光电晕等离子体,从而2.2NOxSO工艺对SO2和NOx进行氧化去除。[7]NOxSO处理法是一种干式、可再生系统,它可PPCP法的优势在于可同时除尘。研究表明,烟脱除燃用中高硫煤锅炉烟气中的SO
7、2和NOx。锅炉气中的粉尘有利于PPCP法脱硫脱氮效率的提高。因烟气被通过蒸发直接喷入烟道的水雾冷却后,进入两此,PPCP法集3种污染物脱除于一体,且能耗和成本平行的流化床吸收塔,SO2和NOx在塔内同时被吸收比EPA法低,从而成为最具吸引力的烟气治理方法。剂脱除。吸收剂由高比表面积的浸透了碳酸钠的氧化铝球状颗粒组成。净化后的烟气排入烟囱,用过的吸2固相吸附与再生技术收剂送至有3段流化床的吸收剂加热器,在600℃的加热过程中,NOx被解吸并部分分解。含有NOx的高采用固体吸附剂或催化剂,吸附烟气中的SO2和温空气再送入锅炉,并在那里得到分解。吸收剂中的NOx或与
