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联合脱硫脱氮技术
技术概况
进入80年代,人们逐渐认识到对二氧化硫和氮氧化合物的分别治理,不仅占地面积大,而且投资和运行费用高。很明显,许多烟气控制设备将不得不安装在许多现有电厂以尽快满足规定的空气质量标准。尽管任何技术只要给出足够资金都可以实现。
但电厂的布置、运行特点或剩余的使用寿命等现实情况,决定了难以建设这样的项目。为了降低烟气净化的费用,适应现有电厂的需要,开发联合脱硫脱氮的新技术、新设备已成为烟气净化技术(FGD)发展的总趋势。
国外对联合脱硫脱氮的研究开发工作十分活跃,据美国电力研究所(EPRI)统计的联合脱硫脱氮技术就不下60种,这些新技术、新观念的引入到烟气治理技术方案中,必定拓宽火电厂以及中小型锅炉烟气治理的研究领域。
目前为止,联合脱硫脱氮技术按照脱硫位置大体可以分为两大类:一是炉内燃烧过程中同时脱硫脱氮技术;二是燃烧后烟气中同时脱硫脱氮技术。
1燃烧中同时脱硫脱氮技术
对炉内燃烧过程中的脱硝研究,一开始是为了降低燃烧过程中的NOx生成而开发的,目前此项研究仍很活跃。在此基础上,为了达到脱硫的目的,人们又加入固硫剂,对燃烧过程中产生的SO2进行脱除,产生同时脱硫脱氮的效果。
在此领域最具代表性的技术有循环硫化床燃烧(CFB)、增压流化床燃烧/蒸汽联合循环发电(PFBC-CC)、石灰石注入炉内分段燃烧(LIMB)等。它们的共同特点是通过控制燃烧温度来减少NOx的生成。同时利用钙吸收剂来吸收燃烧过程中产生的SO2以达到同时控制SO2和NOx排放的目的。这些技术有不少运用到火电厂污染治理。已成为洁净煤技术中重要的一部分。
80年代以后,炉内同时脱硫脱氮的研究又拓宽了领域,先后出现了一些新技术。其中比较引人注目的有石灰/尿素喷射法、钠质吸收剂喷射法、气体二次燃烧吸收剂喷射工艺以及炉内有机酸盐吸收剂工艺等。这些技术的脱硫率一般达70%~80%,脱硝率50%~70%。
2燃烧后同时脱硫脱氮技术
燃烧后烟气中联合脱硫脱氮技术是在FGD技术基础上发展起来的。与单独采用脱硫或脱氮工艺相比,在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺有很大的优越性,比如,减少系统复杂性,更好的运行性能以及低成本。
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