主要脱硫技术方法

锅炉脱硫技术可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫（烟气脱硫）。其中，烟气脱硫（ FGD）?是目前应用最广泛、最成熟的技术。

1. 烟气脱硫（FGD） – 主流技术
根据脱硫剂的种类和副产物的形态，主要分为湿法、干法和半干法。

• 湿法脱硫

  • 原理：?采用碱性物质（如石灰石、生石灰）的浆液作为吸收剂，在吸收塔内与烟气中的SO?充分接触并发生化学反应，从而将其去除。

  • 代表技术：石灰石-石膏法

    • 过程：?将石灰石（CaCO?）粉磨成浆液，泵入吸收塔。烟气从塔底进入，与自上而下的浆液逆流接触。SO?与浆液反应生成亚硫酸钙，进而被强制氧化生成副产品石膏（CaSO?·2H?O）。

    • 特点：

      • 优点：?脱硫效率极高（>95%），技术成熟，应用最广。

      • 缺点：?系统复杂，投资和运行成本高，存在废水处理问题，烟气需要再加热以防止“白烟”和腐蚀。

  • 其他湿法：?氨法、钠碱法等。

• 干法/半干法脱硫

  • 原理：?采用干态或雾化的吸收剂（如消石灰、生石灰）在干燥或半干燥状态下与SO?反应，生成干态的粉状副产物。

  • 代表技术：喷雾干燥法（SDA）

    • 过程：?将生石灰制成石灰浆液，然后通过高速旋转的雾化器在吸收塔内雾化成极细的液滴。这些液滴与热烟气接触，一方面水分迅速蒸发，另一方面与SO?发生反应，最终形成干燥的粉末状副产物。

    • 特点：

      • 优点：?系统相对简单，投资和运行成本低于湿法，无废水产生，产物为干粉易于处理。

      • 缺点：?脱硫效率（80-90%）通常低于湿法，吸收剂消耗量较大。

  • 其他干法：?循环流化床（CFB）脱硫技术、炉内喷钙等。

2. 燃烧前脱硫
在燃料燃烧前，通过洗选、转化等方式去除燃料中的部分硫分。例如，煤炭洗选可以去除大部分无机硫。这种方法只能部分脱硫，不能替代烟气脱硫。

3. 燃烧中脱硫（炉内脱硫）
在燃烧过程中，向炉内直接加入石灰石等吸收剂，使其与燃烧产生的SO?反应。此法脱硫效率较低，通常需与后续脱硫工艺配合使用。

总结

锅炉脱硫，特别是烟气脱硫（FGD），是现代工业锅炉和电站锅炉必不可少的环保设施。其中，石灰石-石膏湿法脱硫因其极高的脱硫效率成为大型锅炉的首选技术；而干法/半干法脱硫则因其投资少、无废水等优点，在中小型锅炉和缺水地区应用较多。

1. 燃烧中控制（低氮燃烧技术）

• 原理：通过改进燃烧器结构或调整燃烧方式（如分级燃烧、烟气再循环等），在燃烧过程中抑制NOx的生成。

• 特点：这是成本最低的减排措施，通常是首选和基础措施，但脱除效率有限（约30%-50%），无法单独满足最严格的排放标准。

2. 燃烧后处理（烟气脱硝）

• 主流技术：选择性催化还原（SCR – Selective Catalytic Reduction）

  • 原理：在催化剂作用下，向含NOx的烟气中喷入还原剂（通常是氨气或尿素溶液），使NOx被选择性地还原成无害的氮气（N?）和水（H?O）。

  • 核心反应：NOx + NH? → N? + H?O

  • 特点：

    • 效率高：脱硝效率可达80%-90%甚至更高。

    • 技术成熟：是全球范围内电站锅炉脱硝的绝对主流技术。

    • 投资和运行成本高：需要昂贵的催化剂和复杂的控制系统。

• 其他技术：选择性非催化还原（SNCR – Selective Non-Catalytic Reduction）

  • 原理：在不使用催化剂的情况下，在高温区域（通常为900-1100°C）喷入还原剂（尿素或氨水），将NOx还原。

  • 特点：

    • 效率较低：脱硝效率一般为30%-50%。

    • 系统简单，投资成本低：适用于小型锅炉或作为SCR的补充。

    • 对温度窗口要求非常严格。

1. 燃烧前脱硝

针对天然气中可能含有的微量氮化物（如NH?、HCN等）：

• 吸附法：使用活性炭、分子筛等吸附剂去除含氮杂质。

• 催化转化：通过催化剂将含氮化合物转化为N?或无害物质。

2. 燃烧后脱硝（主流技术）

针对燃烧产生的NOx，常用方法：

(1) 选择性催化还原

• 原理：在催化剂作用下，向烟气中喷入还原剂（氨或尿素），将NOx还原为N?和H?O。

• 优点：效率高（可达90%以上），适用于高温烟气（300-400℃）。

• 缺点：催化剂成本高，需控制氨逃逸。

(2) 选择性非催化还原

? ? ? 原理：在高温（900-1100℃）下直接喷入氨或尿素，无需催化剂。

• 优点：设备简单，成本低。

• 缺点：效率较低（30-70%），温度窗口窄。

(3) 低温氧化吸收法

• 原理：将NO氧化为NO?，再用碱液（如NaOH）或氧化剂（如H?O?）吸收。

• 适用场景：适用于小规?；虻团ǘ萅Ox处理。

3. 燃烧中控制NOx生成

通过优化燃烧条件减少NOx产生：

• 低氮燃烧技术：采用分级燃烧、烟气再循环（FGR）降低火焰温度，抑制热力型NOx。

• 贫燃预混燃烧：避免局部高温，减少NOx生成。

4.技术选择因素

• NOx浓度：高浓度优先选SCR，低浓度可选SNCR或吸收法。

• 温度条件：SCR需适宜温度，SNCR需高温窗口。

• 成本：SCR投资高但效率高，SNCR运行成本低但效率有限。

]]> http://www.6nqk.cn/news/cjwt/1337/.html/feed 0 http://www.6nqk.cn/news/cjwt/1282/.html http://www.6nqk.cn/news/cjwt/1282/.html#respond Thu, 12 Jun 2025 00:28:05 +0000 http://www.6nqk.cn/?p=1282 锅炉脱硫方法主要通过减少燃煤或燃油等燃料燃烧时产生的二氧化硫（SO?）排放，分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫三大类。以下是常见的脱硫技术及其特点：

1. 燃烧前脱硫

在燃料燃烧前去除硫分，主要针对煤的预处理：

• 物理法：洗煤、重力分选等，去除部分无机硫（黄铁矿硫），但对有机硫无效。

• 化学法：通过酸浸、氧化等化学反应脱硫，成本较高。

• 生物法：利用微生物氧化硫分，尚处于实验阶段。

优点：减少后续处理负担。
缺点：无法完全脱硫，需结合其他方法。

2. 燃烧中脱硫（炉内脱硫）

在燃烧过程中加入脱硫剂，降低SO?生成：

• 流化床燃烧（FBC）：在沸腾床中加入石灰石（CaCO?）或白云石，生成硫酸钙（CaSO?）。

• 炉内喷钙：向炉膛喷射钙基吸收剂（如CaO），效率约30-50%，需配合尾部增湿活化。

优点：工艺简单，成本较低。
缺点：脱硫效率有限，需配合后处理。

3. 燃烧后脱硫（烟气脱硫，FGD）

主流技术，对烟气中的SO?进行末端处理，分为湿法、半干法和干法：

（1）湿法脱硫

• 石灰石-石膏法：
  用石灰石浆液洗涤烟气，生成石膏（CaSO?·2H?O），脱硫效率＞95%。
  优点：效率高，副产物可商用。
  缺点：投资大，废水需处理。

• 氨法脱硫：
  用氨水吸收SO?，生成硫酸铵（化肥原料），适合化工配套企业。
  优点：资源化利用。
  缺点：氨逃逸可能造成二次污染。

（2）半干法脱硫

• 喷雾干燥法：
  将石灰浆雾化喷入烟气，水分蒸发后形成干粉颗粒（CaSO?/CaSO?）。
  优点：耗水量低，无废水。
  缺点：效率约80-90%，需精细控制操作参数。

（3）干法脱硫

• 活性炭/焦吸附法：
  利用活性炭吸附SO?并催化氧化为硫酸，吸附剂可再生。
  优点：无废水，可回收硫资源。
  缺点：设备庞大，成本高。

4. 选择依据

• 效率要求：湿法（如石灰石-石膏法）适合高效脱硫（＞90%），干法/半干法适合中等需求。

• 经济性：燃烧中脱硫成本低，湿法运行费用高但副产物可抵消部分成本。

• 场地限制：干法适合缺水地区，湿法需配套废水处理。

• 环保法规：严格排放标准需组合工艺（如炉内脱硫+尾部湿法）。

?

一、燃料特性

1. 燃料多样性：
   • 生物质燃料种类多样（如秸秆、木屑、稻壳等），其含氮量、灰分和水分差异较大，需根据燃料特性调整脱硝工艺。
2. 含氮量高：
   • 生物质燃料含氮量通常高于煤，燃烧时易生成NOx，需采用高效脱硝技术。

二、燃烧控制

1. 低氮燃烧技术：
   • 采用空气分级燃烧、烟气再循环等技术，降低燃烧温度，抑制NOx生成。
2. 燃烧稳定性：
   • 生物质燃料热值低、水分高，易导致燃烧不稳定，需优化燃烧条件，确保脱硝效率。

三、脱硝技术选择

1. SCR（选择性催化还原）：
   • 脱硝效率高，但生物质烟气中含有的碱金属和飞灰易造成催化剂中毒，需选用抗中毒催化剂并定期维护。
2. SNCR（选择性非催化还原）：
   • 适用于中低温烟气，但脱硝效率较低，需精确控制还原剂（如氨水或尿素）的喷射位置和温度。
3. 联合脱硝技术：
   • 结合低氮燃烧、SNCR和SCR，提高脱硝效率。

四、运行与维护

1. 烟气成分监测：
   • 生物质燃烧产生的烟气中可能含有氯化物、硫化物等腐蚀性物质，需定期监测并采取措施防止设备腐蚀。
2. 催化剂维护：
   • 定期清洗或更换催化剂，防止因飞灰堆积或碱金属中毒导致效率下降。
3. 还原剂管理：
   • 合理控制氨水或尿素的用量，避免过量造成氨逃逸或二次污染。

五、环保与经济性

1. 排放标准：
   • 确保脱硝后NOx排放符合当地环保要求。
2. 运行成本：
   • 综合考虑脱硝效率、设备投资和运行成本，选择经济可行的脱硝方案。

六、安全注意事项

1. 氨水或尿素储存：
   • 还原剂储存需符合安全规范，防止泄漏或爆炸。
2. 高温烟气防护：
   • 操作时注意高温烟气和设备烫伤风险。

通过合理选择脱硝技术、优化燃烧条件并加强运行维护，可有效降低生物质锅炉的NOx排放，同时确保设备安全稳定运行。

• 空气分级燃烧：通过调整空气供应，降低燃烧区温度，减少NOx生成。
• 燃料分级燃烧：分阶段供应燃料，降低燃烧温度，抑制NOx形成。
• 烟气再循环：将部分烟气重新引入燃烧区，降低氧气浓度和燃烧温度，减少NOx。

2.?选择性非催化还原（SNCR）

• 原理：在高温区（850-1100°C）喷入氨水或尿素，将NOx还原为氮气和水。
• 优点：设备简单，成本低。
• 缺点：脱硝效率较低（30-70%），受温度影响大。

3.?选择性催化还原（SCR）

• 原理：在催化剂作用下，使用氨或尿素将NOx还原为氮气和水，反应温度较低（300-400°C）。
• 优点：脱硝效率高（80-95%）。
• 缺点：设备复杂，成本高，催化剂需定期更换。

4.?组合技术

• SNCR+SCR：结合SNCR和SCR，提高脱硝效率并降低成本。

5. 运行优化

• 燃烧控制：优化燃烧参数，如空气燃料比、燃烧温度等，减少NOx生成。
• 定期维护：确保设备正常运行，保持高效脱硝。

6. 政策与标准

• 排放标准：遵循国家和地方的NOx排放标准。
• 环保政策：关注相关政策，确保合规运行。

总结

生物质锅炉脱硝可通过低氮燃烧、SNCR、SCR等技术实现，运行优化和政策合规也至关重要。