脫硫脫硝技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢及鍋爐企業(yè)應用探討
在當今國家環(huán)保政策日益嚴格的背景下,脫硫脫硝已成為電力、鋼鐵、水泥、石油化工等企業(yè)污染減排的重要任務。然而,現(xiàn)有的脫硫脫硝技術在實際應用中卻面臨著諸多挑戰(zhàn),無法滿足企業(yè)連續(xù)高負荷生產(chǎn)的需求,且設計的脫硫脫硝率往往難以達到。這主要是由于技術尚不成熟,設備工藝無法長期維持高脫除率。以鋼鐵行業(yè)為例,多數(shù)企業(yè)剛接觸或剛應用脫硫脫硝技術,往往存在對設施的維護保養(yǎng)不到位的問題,加之認為脫硫脫硝存在環(huán)保風險,因此更傾向于委托外協(xié)單位運營,以獲得專業(yè)技術支持并規(guī)避風險。針對這種情況,脫硫脫硝技術公司應在不斷改善技術的同時,培養(yǎng)自己的運營團隊,采用搭配銷售方式,為企業(yè)贏取更大利潤。
一、脫硫技術概述
脫硫技術種類繁多,按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),可分為濕法、半干法、干法三大類。
(一)濕法煙氣脫硫技術
濕法煙氣脫硫技術具有反應速度快、脫硫效率高、技術成熟、適用面廣等優(yōu)點,在脫硫技術中占據(jù)主導地位,占脫硫總裝機容量的80%以上。然而,該技術也存在一些缺點,如生成物是液體或淤渣,較難處理;設備腐蝕性嚴重;洗滌后煙氣需再熱,能耗高;占地面積大;投資和運行費用高等。
常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。石灰石/石灰-石膏法是目前世界上技術最成熟、運行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝,脫硫效率可達90%以上。然而,該工藝也存在結垢、堵塞等問題。雙堿法煙氣脫硫技術則克服了這一缺點,但生成的石膏產(chǎn)品質量較差。檸檬吸收法僅適于低濃度SO2煙氣,應用范圍較窄。此外,還有海水脫硫法、磷銨復肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術。
(二)干法煙氣脫硫技術
干法煙氣脫硫技術具有設備簡單、占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等優(yōu)點。然而,該技術的反應速度慢,脫硫率低,先進的可達60-80%。此外,設備維護難度較大,運行穩(wěn)定性、可靠性不高,壽命較短,限制了其應用。
常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等?;钚蕴嘉椒梢曰厥樟蛸Y源,但脫硫效率受吸附劑性能影響。電子束輻射法脫硫效率高,但運行和維護要求高。荷電干式吸收劑噴射法脫硫率大于90%,但脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子,對人體有害,需防輻射屏蔽。金屬氧化物脫硫法雖然工藝簡單,但脫硫效率較低,設備龐大,投資大,操作要求高。
(三)半干法煙氣脫硫技術
半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末-顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。噴霧干燥法脫硫工藝簡單,生成物易處理,但自動化要求高,吸收劑用量難以控制。半干半濕法脫硫投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術,但仍可達到70%以上,且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。粉末-顆粒噴動床脫硫法具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,但進氣溫度、床內(nèi)相對濕度、反應溫度之間有嚴格要求,易產(chǎn)生脫硫劑粘壁現(xiàn)象。煙道噴射半干法煙氣脫硫工藝投資低,操作簡單,需場地較小,但脫硫效率受多種因素影響。
二、脫硫脫硝技術在鍋爐企業(yè)的應用
鍋爐企業(yè)多以煤或煤氣作為燃燒介質,對于燃煤鍋爐,國內(nèi)應用最成熟的工藝是FGD法脫硫技術和SCR法脫硝技術。
FGD法脫硫技術中,石灰石/石灰-石膏法脫硫效率高,但投資大、運行費用高。噴霧干燥法投資較低,但脫硫率不高。雙堿法解決了結垢問題,但再生池和澄清池占地面積較大。氧化鎂法脫硫效率高,可回收硫資源,但工藝復雜,操作難度大,投資高,能耗大。氨法可減少二次污染,降低鍋爐運行成本,但氨氣需要貯存。爐內(nèi)噴鈣/尾部增濕活性法工藝簡單,但脫硫劑消耗量大,易產(chǎn)生粉塵。電子束法同時脫硫脫硝,無廢水排放,但核心設備昂貴。
SCR法脫硝技術是世界上主流的去除NOx的方法。合適的催化劑和還原劑應具有高的反應性、選擇性、價格低廉、降低NOx還原溫度等特點。對于鍋爐行業(yè)來說,研究同時脫硫脫硝技術具有重要意義,可以避免設備重復建設、能耗大、人員成本、運行成本高等問題。
三、脫硫脫硝技術發(fā)展趨勢
隨著環(huán)保政策的日益嚴格和工業(yè)煙氣排放量的不斷增加,投資和運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發(fā)展的主要趨勢。各種煙氣脫硫技術在脫除SO2的過程中取得了一定的經(jīng)濟、社會和環(huán)保效益,但仍存在一些不足。隨著生物技術及高新技術的不斷發(fā)展,電子束脫硫技術和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方法。
對于脫硫脫硝技術公司來說,應在不斷改善技術的同時,培養(yǎng)自己的運營團隊,采用搭配銷售方式,為企業(yè)贏取更大利潤。同時,應加強與客戶的溝通與合作,了解設備運行問題,搜集反饋意見,不斷完善技術和服務。此外,還應積極探索新的脫硫脫硝技術,如同時脫硫脫硝技術,以滿足企業(yè)連續(xù)高負荷生產(chǎn)的需求和國家污染減排的要求。
總之,脫硫脫硝技術是國家環(huán)保發(fā)展的重要趨勢,對于電力、鋼鐵、水泥、石油化工等企業(yè)來說具有重要意義。各企業(yè)應結合自身實際情況選擇合適的脫硫脫硝技術,并加強技術研發(fā)和創(chuàng)新,不斷提高脫硫脫硝效率和設備穩(wěn)定性,為國家的環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻。