烟气脱硝技术现状与进展.pptx
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1、主主 要要 内内 容容1背 景3前沿新技术研发2烟气脱硝技术现状第1页/共53页SO2NOXNH3VOC颗粒物颗粒物酸化酸化富营养化富营养化地面臭氧地面臭氧由颗粒物污染导致健康影响由颗粒物污染导致健康影响气候变化气候变化氮氧化物产生多种环境影响氮氧化物产生多种环境影响背 景第2页/共53页05000100001500020000250001980198119821983198419851986198719881989199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520060246810121416GDP(单位:10
2、 元)能源消耗(以1980 为基准)电力发 展(以1980为基准)机动车发 展(以1980年 为基准)920072005下降4%年度2006SO2 Emission,Mt年度NOx排放,MtNOx主要来源火力发电工业交通运输我国氮氧化物的排放快速增长2020年3000万吨2005年2000万吨第3页/共53页2005年2020年基线情景 如不进行NOx控制,SO2减排效果将被NOx的增长抵消 控 制 NOx污染应成为中国环境保护的重要部分。氮氧化物治理必要性第4页/共53页氮氧化物治理政策 火电厂大气污染物排放标准(GB132232011)NOx排放浓度100mg/m3;玻璃、水泥、陶瓷和钢铁
3、等行业已颁布或拟颁布的标准中也均收缩了NOx的排放限值。NOx排放标准不断加严:重点区域大气污染防治“十二五”规划:到2015年,重点区域氮氧化物排放量下降13%。环境保护“十二五”规划:氮氧化物为新增指标,要求2015年比2010年排放量减少10%。第5页/共53页二、脱硝技术现状 第6页/共53页脱硝技术现状1.单一脱硝技术:炉内脱硝:低氮燃烧技术 烟气脱硝:干法脱硝:选择性催化还原法(SCR);选择性非催化还原法(SNCR);湿法脱硝:将烟气中NO氧化为NO2,用吸收剂进行吸收脱除。2.多污染物协同控制技术第7页/共53页原理:通过改进燃烧条件(如采用燃料分级技术、燃料再燃、烟气循环等)
4、来控制燃烧关键参数,抑制氮氧化物的生成达到减少排放的技术。低氮燃烧技术第8页/共53页低氮燃烧技术低氮燃烧技术分段燃烧烟气再循环烟气再循环+空气分级法水/水蒸汽注入法/低空气预热法低过剩空气法NOx去除率(%)10-353-510-603-55-10几种低氮燃烧技术脱氮效果比较第9页/共53页 用氨(NH3)作为还原剂,在催化剂的存在下,将烟气中的NOx还原成N2,脱除率可达到80%-90%。选择性催化还原法(SCR法)第10页/共53页脱硝效率高无副产物不形成二次污染 装置结构简单、运行可靠 便于维护和操作等SCRSCR反应器反应器易出现催化剂中毒活性下降、堵塞设备投资与运行费用较高消耗大量
5、氨基化肥SO3浓度增高优点:缺点:选择性催化还原法(SCR法)第11页/共53页选择性非催化还原法选择性非催化还原法(SNCR)(SNCR)把含有NHx基的还原剂(如氨气、氨水或尿素等)喷入炉膛温度为8001100的区域,还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物,与烟气中的NOx反应而生成N2。第12页/共53页选择性非催化脱硝法选择性非催化脱硝法(SNCR)(SNCR)无需采用催化反应器,投资小。NOX的脱除率不高;氨利用率低消耗大,运行费用高;对反应所处的温度范围敏感;控制不当产生氨逃逸。优点:缺点:第13页/共53页14湿法烟气脱硝技术 湿法脱氮的工艺过程包括氧化和吸收,因此,必须设置烟气氧
6、化、洗涤和吸收装置,工艺系统比较复杂。几种湿法烟气脱硝技术比较几种湿法烟气脱硝技术比较 处理方法技术要点主要特点应用情况气相氧化臭氧等气相氧化NO脱硝效率高,臭氧费用高工业中试,脱硝效率80-95%液相氧化液相氧化剂氧化NO成本高,设备要求高,废液处理困难有工业应用,脱硝效率75-90%还原吸收液相还原NO吸收剂成本高,NOx的氧化度大工业中试,脱硝率30-40 络合吸收Fe-EDTA等络合吸收NO配位剂损失大,成本高,废液难以处理工业中试,脱硝效率60-70%第14页/共53页15LoTOxLoTOx工艺工艺:美国的BOC公司推出,采用臭氧作为氧化剂,NOx浓度800 ppm,脱硝效率80-
7、95%。湿法烟气脱硝技术第15页/共53页优缺点设备简单,可在一个吸收塔内同时脱除SO2、NOX;O3消耗量大,易产生O3二次污染;能耗较高;对设备材质要求高。第16页/共53页17PhoSNOXPhoSNOX法:法:美国劳伦斯伯克利国家实验室开发,吸收液:含CaCO3的黄磷乳浊液。应用实例:美国电力公司,375MW 燃煤电厂锅炉。NOx去除率为75%90%,NOx排放浓度50ppm。湿法烟气脱硝技术第17页/共53页优缺点系统简单,可同时在一个吸收塔内脱除SO2、NOX;黄磷价格高,造成运行费较高;黄磷是毒性元素,对用户操作要求高;存在磷和O3等液气二次污染问题;副产物回收困难。第18页/共
8、53页19烟气多污染物协同控制技术烟气多污染物协同控制技术 烟气联合脱硫、脱硝技术是近年来国内外竞相研发的新型烟气净化工艺,其技术和经济性明显优于单独脱硫、脱硝技术,是一种更有发展前途的新一代烟气净化技术。电子束氨法烟气辐照脱硫、脱氮工艺;活性炭联合脱硫、脱氮技术;SNRB(SOx-NOx-Rox-Box)技术;资源型烟气多污染物协同控制技术。典型的多污染物协同控制技术:第19页/共53页电子束烟气辐照脱硫、脱氮工艺 电子束辐照氨法烟气脱疏、脱氮技术是一种无排水型干式排烟处理技术,始于20世纪70年代。该技术通过向锅炉排烟照射电子束和喷人氨气,能够同时除去排烟中含有的硫氧化物(SO2)、氮氧比
9、物(NOx),可分别达到90和80的脱除效率。第20页/共53页优缺点可同时脱除SO2、NOX;一次性投资高,能耗高;电源需进口;控制不好时氨逃逸严重;第21页/共53页活性炭联合脱硫、脱氮技术 活性炭联合脱硫、脱氮工艺主要由吸附、解吸与硫回收三部分组成。吸附器内分为上下两级炭床,第一级炭床的作用是脱除SO2,烟气流经第二级炭床时,再喷入氨除去NOx,净化后的烟气由烟囱排至大气。第22页/共53页优缺点适合缺水地区的烟气脱硫脱硝;可以硫酸铵、硫酸、SO2形式回收副产物;能耗(风机、蒸汽)和活性碳消耗导致运行费较高;废活性炭属危险废物需安全处置。第23页/共53页三、前沿新技术开发 第24页/共
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