为了总结脱硝技术的研究成果,找出脱硝技术的发展趋势,创建我国具有自主知识产权的脱硝技术体系,分析了国内外脱硝技术的现状,介绍了干法和湿法烟气脱硝技术的各种工艺,指出现阶段技术最成熟的脱硝工艺是选择性催化还原(SCR),但选择性非催化还原(SNCR)、等离子体、氧化和吸收等工艺也具有非常好的前景。
脱硝技术
研究了大量脱硝技术的特点,指出作为脱硝主流技术的SCR工艺研究将集中在优化工艺流程、研发高性能SCR催化剂、SCR催化剂寿命延长和再生技术;基于不同脱硝机理的不同脱硝工艺的结合或联用是脱硝技术的一个重要发展方向;加大研发联合脱硝和脱硫的工艺;创新脱硝机理、多级或多段复合脱硝工艺以及可再生循环使用的新型脱硝催化剂和吸附剂将成为研究热点。
大力发展燃煤脱硫和脱硝技术是整治环境污染、改善空气质量的重要举措。按照GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》的规定,自2014年7月1日起火力发电锅炉对于氮氧化物(NOx)的排放将全面执行低于100mg/m3的新标准。
2014年11月23日,《煤电节能减排升级与改造行动计划》对燃煤机组提出新要求:NOx排放量要小于50mg/m3。目前火电机组NOx排放标准达到50mg/m3以下方可享受超低排放电价补贴。为了实现NOx的超低排放,我国的火电厂现在大多通过锅炉升级改造、低氮燃烧器改造、选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统改造、选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝工艺改造、锅炉配煤掺烧、优化运行调整等手段实现NOx超低排放。
实践证明:“循环流化床(CFB)锅炉+低氮燃烧+SNCR脱硝+掺混低挥发分煤种”、“循环流化床(CFB)锅炉+分级燃烧+SNCR脱硝”和“低氮燃烧+SCR脱硝”等综合脱硝措施均可将燃煤发电机组NOx排放量控制在小于50mg/m3,达到超低排放标准。目前,我国燃煤脱硝技术成本居高不下的重要原因是核心技术和装备没有实现自主知识产权。
笔者介绍了脱硝技术的现状,比较了各种脱硝技术的优点和缺点,特别是研究了大量国内外脱硝专利技术的特点,在此基础上,预测了未来脱硝技术的发展趋势和可能实现的技术突破,并针对某些特殊的技术问题提出见解,以对我国脱硝技术的发展和实现自主知识产权起到抛砖引玉的作用。
