燃煤工业锅炉烟气脱硫脱硝技术及发展趋势.ppt

1,燃煤工业锅炉烟气脱硫脱硝技术及发展趋势,吴忠标 浙江大学环境与资源学院 2005.10,2,目 录,1 绪论 2 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势 3 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势 4 总结,第十二届全国大气环境学术会议,3,1.1 2000-2004年全国大气质量,1.绪论,所占比例（）,第十二届全国大气环境学术会议,4,1995年全国酸雨分布,酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东和四川盆地，影响国土面积1/3左右 酸雨、二氧化硫污染控制区占国土面积11.4%,pH5.6为酸雨 江西萍乡地区pH值最低，达3.67,酸雨污染依然突出,2004年全国酸雨分布,第十二届全国大气环境学术会议,5,1.2 全国近年废气中主要污染物排放量,1.绪论,排放量（万吨）,2254.9,1948,第十二届全国大气环境学术会议,6,1.3 工业锅炉现状,国内共有50余万台工业锅炉 消耗的燃煤总量占国内燃煤总量的1/3左右 排放的SO2量占国内SO2排放总量的30左右 燃料燃烧过程排放的NOx中近一半是来源于发电厂和工业锅炉 烟尘排放量也占了相当大的比例,1.绪论,第十二届全国大气环境学术会议,7,1 绪论 2 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势 3 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势 4 总结,第十二届全国大气环境学术会议,8,2.1 国内外脱硫技术现状,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,石灰/石灰石-石膏法 喷雾干燥法 双碱法 氧化镁法 氨法 炉内喷钙/尾部增湿活化法 电子束法,第十二届全国大气环境学术会议,9,2.1国内外烟气脱硫技术现状 国内自主研究开发技术,旋转喷雾干燥法 ( LSDP) 磷铵肥法 (PAFP) 旋流板塔烟气脱硫法 脉冲电晕等离子法 (PPCP),第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,10,2.1国内外烟气脱硫技术现状 国内自主研究开发技术,旋转喷雾干燥法 ( LSDP) 磷铵肥法 (PAFP) 旋流板塔烟气脱硫法 脉冲电晕等离子法 (PPCP),第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,11,2.2 燃煤工业锅炉烟气脱硫应用,双碱法烟气脱硫 优点 减少塔内结垢机会 较小的液气比达到较高的脱硫率 脱硫除尘一体化中可提高石灰利用率 美国脱硫工程应用所涉及的装机容量仅次于石灰石/石灰法,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,12,2.2 燃煤工业锅炉烟气脱硫应用,双碱法工艺烟气脱硫示范工程和应用实例,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,13,2.2 燃煤工业锅炉烟气脱硫应用,半干半湿法脱硫工艺 建设陈塘热电有限公司2220t/h半干半湿法烟气脱硫除尘示范工程，在100%的锅炉工况条件下，脱硫效率可达94% 氧化镁法脱硫工艺 胶南热电厂335t/h、375t/h锅炉烟气脱硫，脱硫效率可达90-98,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,14,2.2 燃煤工业锅炉烟气脱硫应用,碱性废物法脱硫工艺,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,15,2.3 脱硫渣的资源化应用,脱硫渣利用的必要性 脱硫渣中可能含有汞等有害物质 脱硫渣不被利用，即成为固体废弃物 利用后将减少对矿石的开采，减轻对环境的影响,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,16,国外脱硫渣利用情况 日本：占日本国内石膏总消耗量的2025%，是日本石膏工业的重要来源； 德国：在建筑工业领域应用，约占石膏需求总量的50%； 美国：水泥工业，对缺乏硒元素的土壤进行改良。,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,17,我国脱硫渣领域 脱硫石膏作为建筑材料 脱硫石膏作为胶结材料，部分代替水泥 作为水泥的辅料 路基回填材料 农业应用 改善酸性的土壤 作为农业肥料 改造苏打盐碱地 减少土壤中的磷向水传递。,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,18,脱硫石膏需要改善的性能 增大石膏粒径 减少针状/碎屑状的颗粒 减少自由水的含量 增加接触面的光滑程度,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,19,现有的脱硫石膏生产工艺 Knauf工艺,2.3 脱硫渣的资源化应用,优点： 脱硫石膏的分 离和浓缩十分容易 缺点： 投资、运行和维护成本高,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,20,日本吴羽式生产工艺,2.3 脱硫渣的资源化应用,工艺特点： 使用媒晶剂 节省了能源 可以用天然二水石 膏为原料,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,21,引进国外脱硫石膏应用技术和经验 太原第一热电厂脱硫石膏综合利用工程（气流干燥工艺） 重庆珞璜电厂（锤式烘干机与气流干燥管相结合的工艺 ） 根据我国国情对引进技术进行消化和吸收，开发适合我国国情的新技术和新工艺,2.3 脱硫渣的资源化应用,我国脱硫渣利用的发展趋势,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,22,国内自主开发技术研究现状： 上海建材学院 液相蒸压法 浙江大学环境工程研究所 脱硫石膏在常压盐溶液下制作-半水石膏 重庆建筑大学材料科学与工程系 研究粉煤灰对脱硫石膏的改性 研究脱硫石膏做水泥缓凝剂 南方冶金学院环境与建筑工程分院 粉煤灰对脱硫石膏的改性制作全尾砂胶结材料代替水泥,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,23,国内自主开发技术研究现状： 上海建材学院 液相蒸压法 浙江大学环境工程研究所 脱硫石膏在常压盐溶液下制作-半水石膏 重庆建筑大学材料科学与工程系 研究粉煤灰对脱硫石膏的改性 研究脱硫石膏做水泥缓凝剂 南方冶金学院环境与建筑工程分院 粉煤灰对脱硫石膏的改性制作全尾砂胶结材料代替水泥,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,24,脱硫石膏应用需进一步解决的问题： 不断开发脱硫石膏的应用领域 不断引进和开发新的技术和设备 政策、法律、观念等方面的完善 完善相应的法规和政策 制定相应的标准 提高公民脱硫石膏资源化再利用意识,2.3 脱硫渣的资源化应用,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,25,2.4 脱硫废水的综合治理,控制循环吸收液中F-、Cl-和重金属离子浓度，避免累积 减少亚硫酸钙的氧化 保证脱硫效率 保证系统的稳定运行,脱硫废水的来源,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,26,弱酸性，pH6.0； SS高，粒径小； F-、Cl-浓度高； 重金属离子种类多，浓度高。,脱硫废水性质,第十二届全国大气环境学术会议,2.4 脱硫废水的综合治理,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,27,2.4 脱硫废水的综合治理,中和法 硫化物法 吸附/絮凝法 生物絮凝法,脱硫废水处理方法,第十二届全国大气环境学术会议,2. 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势,28,1 绪论 2 燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势 3 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势 4 总结,第十二届全国大气环境学术会议,29,3.1国内外脱硝技术现状,SCR法 温度较低、催化剂不含贵金属、寿命长 造价比较高、易造成二次污染、操作及存储困难 液相络合吸收 NO能富集回收 吸收液难以循环利用 SNCR法 不用催化剂设备运行费用省 脱硝效率较低 高能辐射化学法 同时脱硫和脱硝,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,30,3.2 SCR工艺优缺点,优点： 反应温度较低 催化剂不含贵金属 寿命长等 缺点 对管路设备的要求高，造价比较高 NH3 易造成二次污染 在发达工业国家得到普遍应用,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,31,现有的SCR公司 美国 Babcock&Wilcox 公司 Alstom公司 Babcock Power 公司 德国 Argilloon公司 日本 BHK公司,3. 工业锅炉脱硝现状及发展趋势,3.2 SCR工艺工艺现状,863大气复合污染控制技术研讨会,32,高温高尘工艺,3.2 SCR工艺-工艺类型,第十二届全国大气环境学术会议,催化温度最适宜，但催化剂易中毒 工程应用较多 主要费用来自于更 换催化剂,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,33,高温低尘工艺,3.2 SCR工艺-工艺类型,第十二届全国大气环境学术会议,去除灰分并有较适宜的催化温度 少有工业应用,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,34,低温低尘工艺,3.2 SCR工艺-工艺类型,第十二届全国大气环境学术会议,催化剂不易中毒 需加热烟气，消耗热能 几乎没有工业应用 如开发低温催化剂，则极有应用前景,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,35,引进国外技术进行烟气脱硝 开发自主产权技术，实现SCR脱硝的国产化 研制高效能的催化剂 改变现在应用的工艺,3.2 SCR工艺-国内SCR脱硝发展趋势,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,36,引进国外技术进行SCR脱硝,3.2 SCR工艺-国内SCR脱硝发展趋势,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,37,开发具有自主产权的SCR工艺,目前尚处于实验研究阶段 结合具有我国特色的高性能的催化剂 西安热能研究所和过热工研究所：稀土掺杂的催化剂 利用低温低尘工艺的优势，开发低温催化剂 陕西煤炭化学研究所 金属氧化物/焦炭 进入中试阶段 浙江大学、华东理工大学等也致力于此研究,3.2 SCR工艺-国内SCR脱硝发展趋势,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,38,3.3 湿法脱硝技术,金属离子络合吸收法 吸收效率高 吸收液难以循环利用 生物法 还原法 电解法,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,39,其它湿法脱硝技术,氧化法 与FGD工艺结合效率较高 过程中有二次污染且吸收液无法循环使用 还原法（尿素法） 效率高且产物可生成肥料 运行成本高,3.3 湿法脱硝技术,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,40,湿法脱硝的应用,金属离子络合吸收 波兰的Trzebinia城 日本Ashahi处理 氧化法 黄磷乳浊液法 美国电力公司的一台375MW燃煤电厂烟气脱硝 还原法 尿素湿法脱硝 兹米约夫电站建立了工业装置,3.3 湿法脱硝技术,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势,41,湿法脱硝技术的发展方向,3.3 湿法脱硝技术,研制易循环利用、抗氧化性能强、吸收效率高的吸收液 简化后续处理工艺 无二次污染 联合脱硫脱硝,第十二届全国大气环境学术会议,3. 燃煤工业