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我國脫硫技術問題同脫硫脫氮一體化技術
一、我國煙氣脫硫存在的問題
我國從20世紀80年代起就開始從引進或自主煙氣脫硫技術,建成了幾個大型的示范工程,取得了較好的社會、環境效益。但是,目前我國大規模使用煙氣脫硫設施中仍存在一些問題。
1)煙氣脫硫的國產化問題通過引進煙氣脫硫技術并國產化制造煙氣脫硫裝置,降低煙氣脫硫裝置建設投資,減少脫硫成本,來加速我國煙氣脫硫的進程是的,但不是一選擇。不可否認國產設備在質量上與的設備有的差距,有的方面差距還很大,因此,實現工藝技術自主化、設備國產化還需要多方面的共同努力。在實現煙氣脫硫國產化存在的主要問題有:費用高昂,不確定風險大;國產化依托工程難以實現;火電廠引進的煙氣脫硫項目大多重硬件、輕軟件,忽視消化和創新,并存在技術重復引進的現象;國內的工程總承包能力差,缺少火電廠煙氣脫硫國產化相配套的優惠政策。
2)煙氣脫硫的產業化問題采用煙氣脫硫裝置控制SO2排放已成為全社會各的共識,我國在控制SO2排放方面取得了顯著成績。但從煙氣脫硫產業化、本地化的發展步伐、、協調、可持續的發展觀來看,我國火電廠SO2的控制及煙氣脫硫產業化發展仍然存在諸多問題:法規配套性不夠,定量要求不明顯,可操作性差;脫硫工程長周期穩定性運行性能差、可利用率低;脫硫技術重復、盲目引進,管理不到位,脫硫市場無序競爭、競爭,存在質量隱患;脫硫技術的消化吸收、創新方面嚴重不足,造成脫硫技術的關鍵部分還只能依靠公司,既不利于國內脫硫公司的持續發展,影響了企業的經濟效益,又給工程質量和運行帶來了隱患。
3)脫硫的技術經濟問題,火電廠脫硫不僅要考慮技術上可行,同時還要考慮和企業及社會經濟承受能力。
4)脫硫運行過程中的問題在脫硫裝置實際運行中,由于超過設計條件,如煤質變化、鍋爐漏風、煙氣溫度變化等原因,出現效率降低、結垢、腐蝕、密封水泄漏、風機噪音大、廢水處理等問題。先要把好驗收關,在出現技術偏差時,要求廠家進行。其次,加強對運行人員的崗前培訓及定期培訓,在工作中積累經驗,達到滿意的運行結果。
5)其他問題脫硫項目的選擇還要充分考慮以下問題:一般火電廠脫硫所處理的煙氣量較大,需要的脫硫吸收劑數量可觀,應脫硫劑能夠長期穩定供應;實現脫硫副產品的價值,尋求合作,加強銷售;脫硫裝置的布置空間是脫硫裝置選擇的一個重要條件;選擇煙氣脫硫系統時,還應考慮到多項污染物的影響。
二、脫硫脫氮一體化技術
脫硫脫氮一體化指在同一反應器內同時脫硫脫氮,它比單獨脫硫脫氮節約成本10%~30%,是近年來研究的主要方向。
由于CuO可以在300~500℃范圍內較好地吸附SO2生成CuSO4,同時CuO和CuSO4均可作SCR反應的催化劑,所以CuO可用于脫硫脫氮一體化技術。研究表明在煙氣加熱到400℃,并通入適量NH3的條件下,裝有負載型CuO的反應器可以同時脫除90%以上的SO2和NOx。此項技術有較高的優點,可以在同一個流程內去除SO2和NOx,去除率達到環保要求,且工藝簡單,吸附劑可利用,不需另加常規的催化劑,降低了成本;脫硫脫氮的吸收溫度、催化溫度與脫硫劑溫度一致,便于控制操作,減少了設備對溫度要求的復雜性,脫硫設備成本和運行費用較低;此項工藝無廢棄物產生,不會造成二次污染。因此可以說CuO同時去除SO2/NOx法體現了煙氣污染的治理趨勢,是一種很有前景的技術。
總結了使用金屬氧化物的脫硫脫氮技術,可知金屬氧化物主要是充當各類反應的催化劑和SO2的吸收劑。SO2吸收劑通過可循環使用,理論上催化劑不消耗,即使考慮到實際運行中吸收劑時的損失和催化劑中毒的因素,金屬氧化物的應用仍是經濟可行的。在眾多的金屬氧化物、復合金屬氧化物、金屬氧化物的混合物中,脫硫脫氮反應的催化劑和SO2吸收劑有很大的選擇范圍。由于我國的軟錳礦資源豐富,易得,所以國內可著重研究氧化錳、氧化鐵脫硫工藝,以及氧化銅脫硫脫氮一體化技術,走脫硫脫氮技術國產化的道路。在這個,未來的研究方向包括:增強催化劑的催化活性;優化操作條件,防止催化劑中毒;在吸收劑中加入合適的添加劑,提高硫容,以降低成本;尋求低溫下吸收劑方法,克服后活性降低的缺點;試驗催化劑、吸收劑的佳造型,以延長使用壽命。
目前我國燃煤鍋爐眾多,鍋爐煙氣脫硫治理難度大、存在問題多及造成污染嚴重,成為我國當今令人關注的熱點之一。研究及出良好、經濟配套、性能、不造成二次污染、適合國情的全新的煙氣脫硫技術勢在必行。實現煙氣脫硫低成本的“經濟化”目標是煙氣脫硫技術發展的大趨勢。