脫硫工藝論文

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇脫硫工藝論文范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

脫硫工藝論文范文第1篇

關鍵詞：大氣治理，脫硫脫硝，一體化技術

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A

1引言

我國自然資源分布的基本特點是富煤、貧油、少氣，決定了煤炭在我國一次能源中的重要地位短期內不會改變。根據《中國能源發展報告》提供的數據，2012年我國煤炭產量36.6億噸，其中50%以上用于燃煤鍋爐直接燃燒。預計到2020年我國發電用煤需求將可能上升到煤炭總產量的80％，每年將消耗約19.6～25.87億噸原煤。SO2、NOx作為最主要的大氣污染物，是導致酸雨破壞環境的主要因素，近年來燃煤電廠用于治理排放煙氣中SO2、NOx的建設和運行費用不斷增加，因此研究開發高效能、低價格的煙氣聯合脫硫脫硝一體化吸收工藝，有著極其重要的社會效益及經濟效益。

2 聯合脫硫脫硝技術

2.1 碳質材料吸附法

裝有活性炭的吸附塔吸附煙氣中的SO2，并催化氧化為吸附態硫酸后，與吸附塔中活性炭一同送入分離塔進行分離；然后煙氣進入二級再生塔中，在活性炭的催化作用下NOx被還原成N2和水；在分離塔中吸附了硫酸的活性炭在350℃高溫下熱解再生，并釋放出高濃度SO2。最新的活性炭纖維脫硫脫硝技術將活性炭制成直徑20微米左右的纖維狀，極大地增大了吸附面積，提高了吸附和催化能力，脫硫脫硝率可達90%左右[1]。

圖1 活性炭吸附法工藝流程圖

2.2 CuO吸收還原法

CuO吸收還原法通常使用負載型的CuO當作吸收劑，普遍使用的是CuO/AL2O3。此法的脫硫脫硝原理是：往煙氣中注入一定量的NH3，將混合在一起的煙氣通過裝有CuO/AL2O3吸收劑的塔層時，CuO和SO2在氧化性環境下反應生成CuSO4，不過CuSO4和CuO對NH3進行還原NOx有著極高的催化性。吸收飽和后的吸附劑被送往再生塔再生，將再生的SO2進行回收[2]。其吸收還原工藝流程如圖2所示。

圖2 CuO吸附法工藝流程圖

3 同時脫硫脫硝技術

3.1 NOXSO工藝

NOxSO為一種干式、可再生脫除系統，能脫除掉高硫煤煙氣中的SO2與NOx。此工藝能被用于75MW及以上的電站及工業鍋爐高硫煤煙氣的脫硫脫硝。此工藝再生生成符合商業等級的單質硫，是一種附加值很高產品。對期望提高SO2與NOx脫除率的電廠及灰渣整體利用的電廠，該工藝有極強的競爭力[3]。

圖3 工藝流程圖

3.2電子束法

電子束法[4]即是一種將物理和化學理論綜合在一起的脫硫脫硝技術。借助高能電子束輻照煙氣，使其產生多種活性基團以氧化煙氣中的SO2與NOx，得到與，再注入煙氣中的NH3反應得到與。該煙氣脫硫脫硝工藝流程如圖4所示。

圖4 電子束法脫硫脫硝工藝流程圖

3.3 脈沖電暈等離子體法

脈沖電暈等離子體法可于單一的過程內同時脫除與；高能電子由電暈放電自身形成，不需要使用昂貴的電子槍，也無需輻射屏蔽，只用對當前的靜電除塵器進行稍微改變就能夠做到，且可將脫硫脫硝和飛灰收集功能集于一身。其設備簡單、操作簡單易懂，成本相比電子束照射法低得多。對煙氣進行脫硫脫硝一次性治理所消耗的能量比現有脫除任何一種氣體所要消耗的能量都要小得多,而且最終產品可以作肥料，沒有二次污染。在超窄脈沖反應時間中，電子得到了加速，不過對不產生自由基的慣性大的離子無加速，所以，此方法在節能方面有著極大的發展前景，其對電站鍋爐的安全運行不造成影響。所以，其發展成為當前國際上脫硫脫硝工藝研究的熱點[5]。其工藝流程如圖5 所示:

圖5 脈沖電暈等離子體法脫硫脫硝工藝流程圖

4 煙氣脫硫脫硝一體化實例應用

本案例是根據石灰石-石膏濕法煙氣脫硫脫硝工藝試驗，使變成極易為堿液所吸附的。因為珠海發電廠脫硫系統在脫硝進行前己經完成，只用增加脫硝裝置就行。而且脫硫脫硝一體化的重點在于的氧化，所以為實現脫硫脫硝一體化技術，深入研究分析氧化劑的試驗功效并確定初步工藝參數，為以后工業試驗及示范工程提供理論及試驗基礎，在珠海發電廠脫硫裝置同時進行了脫硝測量[6]。

4.1氧化劑的配制

氧化劑配制：在氧化劑配制槽中，注入適量水及濃度在50%的氧化劑，其主要成分是，攪拌均勻后配制濃度分別是39.5%、30%的氧化劑[7]。

4.2 測量儀器

煙氣分析儀:英國KANE公司生產的KANE940，性能是對、、的濃度以及煙氣溫度，環境溫度，煙道壓力等分析。煙氣連續分析儀：德國MRU公司生產的MGA-5，功能是連續測量：、、、、溫度、壓力等；并配備專用數據采集處理軟件MRU Online View，自定義采集時間間隔。

4.3 試驗裝置以及流程

測量是在珠海發電廠脫硫裝置上進行的。脫硝裝置安裝在脫硫系統前部的煙道中，將煙氣注入到脫硫塔之前進行脫硝試驗。試驗過程和部分現場試驗裝置如下圖所示[8]：

圖5 脫硫同時脫硝測量示意圖

試驗中，煙氣由珠海發電廠總煙道設置的旁路煙道引出，由擋板門4控制煙氣流量。氧化劑從氧化劑泵注入管道，由閥門1和流量計一起控制氧化劑總流量，之后將氧化劑分成兩個支路從噴嘴逆流注入到煙道和煙氣中進行混合。在2、3處由各自的閥門開關控制前后兩支路，其中2處為前閥門，控制前支路；3處為后閥門，控制后支路，前后支路都安裝有兩個噴嘴。煙氣在6處同氧化劑發生反應后，經由圖中5、7煙氣測點煙氣分析儀連續記錄試驗前、后不同時間煙氣中、、等濃度變化，分析確定最佳試驗參數。之后將煙氣引入脫硫系統[9]。

4.4 測量結果分析

在珠海發電廠脫硫同時脫硝測量中[10]:

（1）氧化度同氧化劑注入煙道的方式有關。逆流是最宜的氧化劑注入方式，所以，工業試驗中脫硝劑最宜采用逆流注入方式。

（2）試驗加入氧化劑后，氧化劑脫硝效果效果，可在工作應用中深入分析研究；50%氧化劑試驗中，氧化度最高可達60%左右。

（3）試驗中，首先，濃度為50%的氧化劑氧化度最高；其次，整體上濃度在39.5%的氧化劑氧化度高于30%濃度氧化劑的氧化度。有條件情況下，以后的具體應用中應最宜選用濃度為50%的氧化劑。但出于經濟性和試驗效果的考慮，工業應用中普遍選用濃度為35%的氧化劑。

5 結論

燃煤電廠脫硫脫硝技術為一項涉及多個學科領域的綜合性技術，為了減少燃煤排放煙氣中與對大氣的污染。其一，改進燃燒技術抑制其生成；其二，應加強對排煙中與的煙氣脫除工藝設計。當前，煙氣脫硫脫硝技術是降低煙氣中的與最為有效的方法，尤其是電子束法、脈沖等離子體法等應用更是大大地促進了煙氣脫除工藝的發展。雖然相應方法有著很多優點，但還不完善，均還處在推廣階段。所以，研究開發高效能、低價格的煙氣聯合脫硫脫硝一體化吸收/催化劑，研發新的脫硫脫銷裝置及脫硫脫銷工藝是科研人員工作的方向。

參考文獻

[1] 胡勇,李秀峰．火電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝協同控制技術研究進展和建議[J]．江西化工，2011(2):27－31．

[2] 葛榮良．火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢[J]．上海電力，2007(5):458－467．

[3] 宋增林，王麗萍，程璞．火電廠鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術進展[J]． 熱力發電，2005(2):6－10．

[4] 柏源，李忠華，薛建明等．煙氣同時脫硫脫硝一體化技術研究[J]．電力科技與環保，2010，26(3):8－12．

[5] 呂雷．煙氣脫硫脫硝一體化工藝設計與研究[D]．長春: 長春工業大學碩士學位論文，2012．

[6] 劉鳳．噴射鼓泡反應器同時脫硫脫硝實驗及機理研究[D]．河北:華北電力大學工學博士學位論文，2008．

[7] 韓穎慧．基于多元復合活性吸收劑的煙氣CFB 同時脫硫脫硝研究[D]．河北: 華北電力大學工學博士學位論文，2012．

[8] 韓靜．基于可見光催化TiCh /ACF 同時脫硫脫硝的實驗研究[D]．保定: 華北電力大學，2009．

脫硫工藝論文范文第2篇

關鍵詞：黔北電廠，煙氣脫硫，吸收塔溢流

 

一、 石灰石一石膏法煙氣脫硫(FGD)工藝簡介

該工藝是將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑，在吸收塔與原煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣，主要反應方程1．SO2 + H2O → H2SO3 吸收

2．CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2+ H2O 中和

3．CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化

4．CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 結晶

5．CaSO4 + 2H2O → CaSO4•2H2O

結晶硫酸鈣達到一定飽和度后，結晶形成石膏．吸收塔石膏排出泵排出石膏漿液經濃縮、脫水，使其含水量小于 10％，然后用輸送機送至石膏貯倉堆放。脫硫后的凈煙氣經除霧器除去霧滴，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比 較低，脫硫效率可大于95％．

二、FGD吸收塔溢流危害

吸收塔漿液溢流流入原煙道，漿液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內襯及其毛細孔內，當水分蒸發，漿液會析出硫酸鹽和亞硫酸鹽的結晶體，體積膨脹，使防腐內襯產生應力，尤其是帶結晶水的鹽，在干濕交替條件作用下 ，體積會膨脹達幾十倍，產生更大的應力，導致內襯嚴重剝離。，煙氣脫硫。若是未防腐的煙道，會在煙道壁產生垢下腐蝕，大大縮短煙道的使用壽命和檢修周期影響脫硫系統正常運行。

溢流到煙道的漿液會造成煙道嚴重積灰，會增大煙道阻力，影響機組的安全經濟運行，

若運行人員發現溢流較晚，溢流漿液到達增壓風機出口，會對增壓風機葉片造成嚴重沖擊，損壞葉片或葉片斷裂，迫使脫硫系統停運的嚴重設備事故，甚至主機停運的非停事故。

三、 FGD吸收塔溢流原因分析

液位過高，容易使吸收塔內水平衡失控，導致吸收塔的溢流；液位過低，吸收塔脫硫效率低不能滿足排放要求，且漿液密度偏高，加劇管路磨損．正確監視吸收塔的液位，防止虛假液位 (泡沫)的產生，吸收塔液位控制對吸收塔穩定運行至關重要．

我們采用的是雙變送器單獨引壓的測量方式，完全排除熱工測量回路的影響，還是不能給出一個讓運行人員信服的解釋。于是我們想到用一個簡單且直觀的方法來觀測吸收塔的實際液位，那就是利用U型連通器的原理，從液位變送器的沖洗法蘭處引出透明的四氟管到溢流口等高處，四氟管口對空敞口。，煙氣脫硫。，煙氣脫硫。液位DCS顯示10米，用皮尺實測透明管液面高度為10.15米。此時運行人員開始向上提升液位，到顯示值為10.9米時，皮尺測得液位高度為11.2米。此時，溢流管口（溢流管口設計高度為13.4米）有黑色泡沫開始流出，隨著液位得慢慢升高，泡沫的顏色逐漸由黑轉黃，隨后有少量漿液和泡沫混合物流出。，煙氣脫硫。DCS液位顯示11.5米，皮尺測的液位高度為11.6米，有大量漿液溢流。，煙氣脫硫。穩定液位，觀察10分鐘左右，溢流出的全是漿液。開始降低液位，在DCS液位顯示為11米時溢流開始減少，直到液位顯示為10.5米左右才沒有漿液溢出。，煙氣脫硫。

通過以上觀察，我們查閱大量相關資料，和運行人員一起共同討論，一致認為，導致脫硫裝置吸收塔溢流的主要原因是：

1、吸收塔液面存在大量氣泡和泡沫、雜質而產生虛假液位；

2、運行人員監盤不認真，調整不當或不及時；

四、FGD吸收塔溢流應對措施

1) 鍋爐投油時暫時停運脫硫塔；

2) 降低運行液位；

3) 控制槳循泵出力；

4) 控制氧化風量

5) 及時排放脫硫廢水；

6) 及時補充新鮮漿液，保持漿液質量；

7) 控制漿液密度，及時脫水；

8) 添加消泡劑，如燒堿等；

9) 采用純度高的石灰石制漿；

10) 定期開啟煙道底部疏水閥進行疏水；

11) 提高工藝水品質；

12) 完善運行管理制度，強化監盤責任，加強技術培訓。

脫硫工藝論文范文第3篇

關鍵詞：煙氣；脫硫脫硝除塵；一體化技術

中圖分類號：TU723.3文獻標識碼：A

隨著當前工業化的快速發展，大氣環境受到了比較嚴重的污染，比如二氧化硫和氮氧化物已經成為主要污染物。而煙氣脫硫與其他脫硫方法有所不同，具有大規模商業化的性質，是控制酸雨和二氧化硫污染比較重要的技術手段措施。隨著社會技術的進步，煙氣脫硫脫硝技術也不斷更新發展。但是在以煤炭為主要原料的企業中，在很大程度上就會增加額外的成本，很容易使企業背負比較沉重的經濟負擔。因此，要不斷引進先進技術，積累經驗教訓，不斷降低企業的投資成本，保證脫硫脫硝一體化技術良性運行。

一、傳統的脫硫脫硝一體化技術

就目前而言，使用比較普遍的延期脫硫除塵技術主要包括以下幾種技術：石灰石——濕法，這種方法具有不少的優點，原料價格比較便宜，脫硫率比較高，占有的市場份額比較高，但是投資成本比較高，很容易形成二次污染，需要得到比較好的維護；旋轉噴霧半干法，與第一種方法相比，投資成本較低，最終的產物為煙硫酸鈣；爐內噴鈣增濕活化法，脫硫率比較高，相應的投資成本比較低，產物也是亞硫酸鈣，但是很容易產生爐內的結渣；海水煙氣脫硫法，施工工藝比較簡單，脫硫率很高，整個系統在運行過程中安全可靠，同時投資成本比較低，但是海水煙氣脫硫技術需要設置在海邊，而且海水溫度比較低，溶解氧的程度較高。氨法煙氣脫硫法，主要以合成氨為原料，需要建立在化肥廠附近，產物主要包括氨硫等；簡易濕式脫硝除塵一體化技術，脫硫脫硝率比較低，但是投資造價比較低，脫硫的主要原料為燒堿或者廢堿等，需要建立在有廢堿液排放工廠附近，在進行有效中和后，然后把產生的廢水輸送到污水處理廠。

二、原理分析

在進行脫硫脫硝過程中，主要考慮到原料、產物以及鈣硫比等。首先，隨著社會經濟和技術的快速發展，大量的新興產業不斷崛起，許多舊的產業也不斷退出市場。在煙氣脫硫項目在建設過程中，需要投入比較大的投資，如果其中的工藝和原料過度依賴于化肥廠等，就會受到很大的限制，很有可能不能保證正常運轉，很難取得比較良好的社會效益、經濟效益和生態效益。在實際的運行過程中，石灰石和石灰作為中和劑的煙氣脫硫技術得到了最為廣泛的認同和應用，但是石灰石——石膏煙氣脫硫技術需要將石灰石粉磨至200到300目，因此還需要建立一座粉磨站，這樣不僅會增加企業的項目投資造價的成本，還會導致噪聲粉塵污染，另外，脫硫的產物和反應物混在一起，在一定程度上提高了鈣硫比，同時在也增加了其中運行的費用。如果采用煙氣脫硫脫硝除塵一體技術，就可以在同一個裝置內完成，這樣就可以利用簡單的設備，降低投資成本和運行費用，大大增加了企業的經濟效益，還可以保護環境，防止污染。

其次，采用濕法脫硫，脫硫率比較高，主要產物包括硫酸鈣和亞硫酸鈣的混合物，這種中和產物二次利用可能性比較低，但要做好回收和維護工作，一旦中和產物的亞硫酸鈣流到河湖中，具有比較強的還原性，在很大程度上會損耗掉水中的氧氣，導致水中生物大量死亡。另一方面，由于這種物質溶解速度比較慢，會長時間的存留在水中，就會嚴重破壞整個水體環境，產生極為惡劣的影響。因此，在排放中和產物中，要清除其中有害雜質。

最后，鈣硫比例的控制同樣不能忽視，當硫鈣比接近1的時候，才有可能保證最大限度的經濟運行。就目前而言，濕法脫硫的方法很容易把剩余的反應物與脫硫的產物無法有效分離，這樣很難實現理想中的鈣硫比。因此，把反應物以顆粒狀態存在就會有效解決這個問題，整個投資的資金和成本也會相應減少，提高企業的經濟運行效益。

因此，在實際的運行過程中，比較理想的煙氣脫硫技術應該保證脫硫率在90%以上，其中中和劑為石灰石，鈣硫比要達到或者接近1，最終的產物中不能含有亞硫酸鈣等雜志，才能真正降低成本，防止二次污染，實現全線的自動控制，要盡量減少對周邊企業的依賴性，有效利用煙氣余熱。這是一種比較理想的煙氣脫硫技術模式，卻很難真正實現，主要原因主要包括以下幾個方面：在脫硫過程中，石灰石顆粒在脫硫過程中會迅速溶解，但PH必須小于4，與此同時，CaCO3的溶解物在PH小于4的情況下，對二氧化硫就會喪失吸收能力。在二氧化硫溶于水后，就會生成亞硫酸和硫酸，與石灰石發生化學反應后，就會生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，同時會依附于石灰石顆粒的表面，堆積就會越來越多，在很大程度上阻礙反應繼續進行下去。另外，硫酸鈣和亞硫酸鈣都屬于吸收產物，其中硫酸鈣析出同時不產生亞硫酸鈣是比較有難的。以上問題能否有效的解決，成為煙氣脫硫技術工藝能夠達到預期目標以及保證整個項目裝置有效安全穩定運行的關鍵。

三、煙氣脫硫脫硝除塵技術分析

煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術就是通過煙水混合器，有效利用二次噴射的原理把產生的煙吸收到水中，然后在溶解器把煙和水進行均勻的混合溶解，使煙氣中的顆粒在水的作用下，進行沉淀，同時把有害氣體溶解在水中，有效清除二氧化硫、氮氧化物以及粉塵等有害物質，這種技術除塵效率、脫硫率和脫硝率都比較高，比較適用于燃煤、燃氣、燃油等工業窯爐的凈化工程，具有成本較低、性能較高以及壽命比較長的特點。

總的來說，整個系統結構簡單，使用的設備比較少。主要包括煙水混合器、均勻溶解器、水泵以及水池；另一方面，適用于多種工藝流程：廢物丟棄、石膏回收以及化肥回收等。

在進行煙氣脫硫脫硝除塵過程中，要采取一定的防腐措施，做好溶液的配置工作。溶液配置要呈堿性，要把溶液均勻的加入水池的循環液中，保證PH值在8到9之間，就可以使堿溶液中的堿和煙氣的二氧化硫等酸性氧化物，在經過充分的化學反應后形成鹽。因此，溶液要保持一定的弱堿性，降低腐蝕性。要采用耐堿和耐酸的材料，主要包括不銹鋼、陶瓷以及耐火材料。另外，還要對溶液中的PH值進行隨時的監控和監測，保證萬無一失。

在設置廢物排出系統過程中，沉淀池要進行圓形的設計，把底部設置成漏斗形狀，同時還要安裝沉淀物收集器，保證濃度比較大的漿液集中在漏斗內，然后用泥漿泵將漿液抽出，對于產生的廢水澄清后，可以進行循環利用。其中丟棄物可以應用在建筑材料中，石膏主要用于工業。

在使用脫硫脫硝除塵一體化技術后，除塵率可以達到100%，脫硫率在97%以上，脫硝率在90%以上，同時把二氧化硫轉化為石膏。

石膏法的工藝流程圖

與此同時，要做好脫硝工作，就是采取有效措施對氮氧化物，主要要一氧化氮和二氧化氮。其中一氧化氮屬于惰性氧化物，雖然溶于水，但不能生成含氮的含氧酸，在常溫條件下可以與氧發生反應，生成二氧化氮。二氧化氮是一種強氧化劑，可以把二氧化硫轉化成三氧化硫，二氧化氮在溶于水后，生成硝酸和亞硝酸。

脫硝的方法主要包括干法和濕法，在通常條件下，干法脫硝率在80%左右，同時成本比較高。因此，可以采用濕法脫硝。由于一氧化氮和二氧化氮都溶于水，可以采用還原的方法還原氮氣，還原劑為亞硫酸銨。如果氮氧化物不能夠全部被還原，剩余的部分就可以變成亞硝酸銨和硫酸銨被分解出來做成化肥。

就目前而言，脫硫脫硝一體化技術工藝已經成為控制煙氣污染的重點和熱點，雖然有的企業已經開始使用，但是較高的成本限制了大規模的使用，因此，要不斷開發新技術和新工藝，不斷降低投資成本和運行費，不斷提高脫硫脫硝的效率。

四、結論

綜上所述，煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術在清理二氧化硫以及氮氧化物，治理空氣污染方面發揮了重要的作用，具有高效、節能、經濟以及環保的特點，能夠有效促進企業的可持續發展。

參考文獻：

[1] 徐嬌霞,丁明,葛巍.玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝一體化技術[A]. 2011年全球玻璃科學技術年會會議摘要[C]. 2011

[2] 沙乖鳳.燃煤煙氣脫硫脫硝技術研究進展[J]. 化學研究. 2013(03)

[3] 樊響,殷旭.燒結煙氣脫硫脫硝一體化技術分析[A]. 2013年全國燒結煙氣綜合治理技術研討會論文集[C]. 2013

[4] 黃昆明,李江榮,岑望來,李立松,李新,尹華強.燃煤煙氣脫硫脫硝技術研究[A]. 2013年火電廠污染物凈化與綠色能源技術研討會暨環保技術與裝備專業委員會換屆（第三屆）會議論文集[C]. 2013

脫硫工藝論文范文第4篇

關鍵詞：煙氣除塵；脫硝；脫硫；電廠；應用

中圖分類號： F407.6文獻標識碼： A

引言：

在我國的電能結構中，基于燃煤的火力發電是主要發電方式，可占據整個電能裝機容量的百分之七十以上。但是在提升能源供給的同時，如果不及時采取有效的技術和方法對燃煤電廠的氮氧化物排放進行控制則會對我們的生活環境帶來的巨大的負面影響。為消除這種影響必須采用更加高效的煤燃燒技術和煙氣除塵脫硝脫硫技術來降低發電過程中生成的氮氧化物。

1.干法煙氣脫硝脫硫技術在電廠的應用

所謂干法煙氣脫硫，是指脫硫的最終產物是干態的。主要有爐內噴鈣尾部增濕活化、荷電干式噴射脫硫法（CSDI法）、電子束照射法(EBA）、脈沖電暈法（PPCP）以及活性炭吸附法等。以下對爐內噴鈣加尾部增濕活化、吸收劑噴射、活性焦炭法作簡單分析。

1.1爐內噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝

爐內噴鈣加尾部增濕活化工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段，使脫硫的效率大大提高。該工藝的吸收劑多以石灰石粉為主，石灰石粉由氣力噴入爐膛850-1150℃溫度區，石灰石受熱分解為二氧化碳和氧化鈣，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由于反應在氣固兩相之間進行，受到傳質過程的影響，反應速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應內，增濕水以霧狀噴入，與未反應的氧化鈣接觸生成Ca(OH)2進而與煙氣中的二氧化硫反應，進而再次脫除二氧化硫。當Ca/S為2.5及以上時，系統脫硫率可達到65%-80%。

在煙氣進行脫硫，因為增濕水的加入煙氣溫度下降（只有55-60℃，一般控制出口煙氣溫度高于露點10-15℃，增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發，未反應的反應產物和吸收劑呈干燥態隨煙氣排出，被除塵器收集下來。同時在脫硫過程對吸收劑的利用率很低，脫硫副產物是以不穩定的亞硫酸鈣為主的脫硫灰，使副產物的綜合利用受到影響。

南京下關發電廠2×125MW機組全套引進芬蘭IVO公司的LIFAC工藝技術，鍋爐的含硫量為0.92%，設計脫硫效率為75%。目前，兩臺脫硫試驗裝置已投入商業運行，運行的穩定性及可靠性均較高。

1.2吸收劑噴射同時脫硫脫硝技術

1.2.1爐膛石灰（石）/尿素噴射工藝

爐膛石灰（石）/尿素噴射同時脫硫脫硝工藝由俄羅斯門捷列夫化學工藝學院等單位聯合開發。該工藝將爐膛噴鈣和選擇非催化還原（SNCR）結合起來，實現同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴射漿液由尿素溶液和各種鈣基吸收劑組成，總含固量為30%，pH值為5～9，與干Ca(OH)2吸收劑噴射方法相比，漿液噴射增強了SO2的脫除，這可能是由于吸收劑磨得更細、更具活性[17]。Gullett等人采用14.7kW天然氣燃燒裝置進行了大量的試驗研究[18]。該工藝由于煙氣處理量太小，不能滿足工業應用的要求，因而還有待改進。

1.2.2整體干式SO2/NOx排放控制工藝

整體干式SO2/NOx排放控制工藝采用Babcock&Wilcox公司的低NOXDRB-XCL下置式燃燒器，這些燃燒器通過在缺氧環境下噴入部分煤和空氣來抑制氮氧化物的生成。過剩空氣的引入是為了完成燃燒過程，以及進一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預計可減少50%的氮氧化物排放，而且在通入過剩空氣后可減少70%以上的NOx排放。無論是整體聯用干式SO2/NOx排放控制系統，還是單個技術，都可應用于電廠或工業鍋爐上，主要適用于較老的中小型機組。

1.3活性焦炭脫硫脫硝一體化新技術

活性焦炭脫硫脫硝一體化新技術（CSCR）是利用活性焦炭同時脫硫脫硝的一體式處理技術。它的反應處理過程在吸收塔內進行，能夠一步處理達到脫硫脫硝的處理效果，使用后的活性焦炭可在解析塔內將吸附的污染物進行析出，活性焦炭可再生循環使用，損耗小，損耗的粉末送回鍋爐作燃料繼續使用。其中活性焦炭是這一處理過程的關鍵和重要的因素，它既作為優良的吸附劑，又是催化劑與催化劑載體。脫硫是利用活性焦炭的吸附特性；除氮是利用活性焦炭作催化劑，通過氨，一氧化氮或二氧化氮發生催化還原反應而去除。

活性焦炭吸收塔分為兩部分，煙氣由下部往上部升，活性炭在重力作用下從上部往下部降，與煙氣進行逆流接觸。煙氣從空氣預熱器中出來的溫度在（120-160）℃之間，該溫度區域是該工藝的最佳溫度，能達到最高的脫除率。

煙氣首先進入吸收塔下部，在這一段二氧化硫（SO2）被脫除，然后煙氣進入上面部分，噴入氨與氮氧化物（NOX）反應脫硝。飽含二氧化硫的焦炭從吸收塔底部排放出來通過震動篩，不合大小尺寸的焦炭催化劑在進入解吸塔之前被篩選出來。經過篩選的活性焦炭再被送到解吸塔頂部，利用價值較低的活性焦炭被送回到燃煤鍋爐中，重新作為燃料供應。

活性焦炭解吸塔包括三個主要的區域：上層區域是加熱區，中間部分是熱解吸區，下面是冷卻區。

天然氣燃燒器用來加熱通過換熱器間接與活性焦炭接觸的空氣，被加熱的空氣和燃料煙氣一起送到煙囪，并排入大氣。在解吸塔的底部，空氣從20℃被加熱到250℃，接著天然氣燃燒器繼續將空氣加熱到550℃，這部分空氣將在解吸塔的上部被冷卻到150℃。

2.我國燃煤電廠煙氣脫硝現狀

（1）在脫硝裝置建設方面來看，我國已建脫硝機組在2008年已超過1億千瓦。這種建設現狀是由政府規定的氮氧化物排放標準與燃煤機組建設時的環境影響評價審批共同作用形成的。這說明燃煤電廠煙氣脫硝已經成為我國經濟發展和環境保護所需要重點考慮的問題之一。

（2）在脫硝工藝選擇方面來看，我國絕大部分燃煤機組所使用的脫硝工藝為SCR方法，這種方法實現結構簡單、脫硝效率可以超過90%，且不會在脫硝過程中生成副產物，因而不會形成二次污染，是國際中應用最為廣泛的脫硝方法。統計數據表明，基于SCR工藝的煙氣脫硝機組占我國總脫硝機組的比例超過90%。

（3）在SCR煙氣脫硝技術設計與承包方面來看，現代煙氣脫硝市場中，我國國內的承包商基本已經具備了脫硝系統的設計、建造、調試與運營能力，可基本滿足國內燃煤電廠的煙氣脫硝系統建設需求。

（4）在SCR關鍵技術和設備方面來看，雖然我國大部分燃煤電廠仍舊以引進國外先進技術為主，但是在引進的同時同樣注意在其基礎上進行消化、吸收和創新，部分企業或公司還開發了具有自主知識產權的SCR關鍵技術。在相關設備研發方面，可實現國產的設備有液氨還原劑系統、噴氨格柵設備、靜態混合器設備等，但是諸如尿素水熱解系統、聲波吹灰器、關鍵儀器儀表等還未實現國產化。

（5）在產業化管理方面來看，政府正在逐漸加大對煙氣脫硝的管理力度，而企業也正在按照相關要求制定和執行相關的自律規范，但是總體來說我國的煙氣脫硝管理仍處于初級階段，還需要在借鑒國外先進管理經驗的同時結合我國國情制定符合我國發展要求的產業管理制度。

3.煙氣脫硫脫硝技術的發展趨勢

（1）在研究煙氣同時脫硫脫硝技術的同時，理論研究將會更加深入，如反應機理和反應動力學等等，為該項技術走出實驗室階段，實現工業化提供充分的理論和堅實的依據。

（2）目前，國內外的研究主要集中于煙氣同時脫硫脫硝技術這方面則集中在干法上，在以后的研究中，研究人員則加強研究濕法同時脫硫脫硝技術，為今后鍋爐技術改造節約大量資金，減少投資金額，降低投資風險，以避免不必要的浪費。

（3）研究任何一項煙氣脫硫脫硝技術，都要結合我國國情。因此，應主要研發能夠在中小型鍋爐上廣泛應用的高效、低耗、能易操作的同時脫硫脫硝技術。

4.結語

近年來，我國電廠的煙氣脫硫脫硝技術得到了很大的提升，但是它尚處于推廣階段，存在很多問題。因此，研發新型脫硫脫硝技術與設備，不斷完善應用現有技術，開發更經濟的、更有效的、更低廉的煙氣脫硫脫硝技術是科研人員工作的方向。

參考文獻：

[1]劉濤,煙氣脫硫脫硝一體化技術的研究現狀[J],工業爐,2009(29)

[2]周蕓蕓,煙氣脫硫脫硝技術進展[J],北京工商大學學報,2006(24)

[3]陶寶庫,固體吸附/再生法同時脫硫脫硝的技術[J],遼寧城鄉環境科技,2008(06):8-12

[4]王志軒,我國燃煤電廠脫硝產業化發展的思考[C],中國電力,2009(42)

[5]孔月新、夏友剛、王士明、周廣，淺談當前火電廠煙氣脫硫技術的發展概況及其應用，豆丁網，2010-10

脫硫工藝論文范文第5篇

論文關鍵詞：沼氣發電工程 沼氣發電技術 德國 借鑒

論文摘要：以5處沼氣發電工程為例，介紹了德國典型的沼氣發電技術，其普遍采用“混合厭氧發酵、沼氣發電上網、余熱回收利用、沼渣沼液施肥、全程自動化控制”的技術模式，通過該模式的實施，最終實現發酵原料的全方位綜合利用；并通過電、熱以及沼渣沼液的外售給工程運行帶來收益，最終實現市場化運行。通過對此次考察相關情況的介紹與總結，以期為我國大中型沼氣工程的發展提供一些借鑒。

0引言

德國是目前世界上沼氣工程發展最為成功的國家之一，在該國《可再生能源法》等相關法律、法規的引導和刺激下，沼氣主要用于發電上網。截止至2008年，德國已建成沼氣工程3900處，總裝機容量達1400MW，其中裝機容量在2MW的沼氣廠有40家，最小裝機容量為50kWt”。為了學習借鑒德國先進的沼氣技術以及運行管理方式，在由可再生能源及能源效率伙伴關系計劃(REEEP)資助的“大中型沼氣工程市場化運營管理模式研究”項目支持下，北京能環公司等一行5人于2009年10月11～20日期間對德國相關沼氣發電工程進行了參觀考察。本文以5處沼氣發電工程為例，介紹了德國典型的沼氣發電技術，以期為我國大中型沼氣工程的發展和應用提供一些借鑒。

1德國典型沼氣發電工程

1．1 KleinSehweehlen沼氣發電工程

KleinSchwechten沼氣發電工程位于德國柏林郊區一農場，由農場主投資建設，于2006年建成并運行。該工程采用兩步濕發酵工藝，發酵原料為玉米青儲、谷物、干草、牛糞，實現熱電聯產．發電裝機容量為350kW。主要工藝流程如圖1所示。

固體原料經進料機器攪拌均勻后進入水解酸化池，液體原料由泵泵入水解酸化池，池中設有潛水攪拌器將原料攪拌均勻，并有加熱系統，使得池中料液溫度保持25℃，水力停留時間(HRT)為2～3d．同時添加化學脫硫劑進行原位脫硫；水解酸化后料液經切割泵進入體化CSTR反應器進行厭氧發酵。發酵周期為30d，池內料液TS為6％，池內設有加熱系統，使得料液溫度保持40，產生的沼氣經反應器頂部儲氣膜暫存后進入發電機組發電。其中發電量的6％～7％由農場自用．其余并入電網，多余的沼氣通過火炬燃燒；產生的沼渣、沼液流入儲存池，一定時期后外運作為肥料施用于附近農田。

1．2 Farm W iesenau沼氣發電工程

Farm Wiesenau沼氣發電工程位于德國柏林郊區一農場，由農場主投資建設，分為兩期工程，其中一期工程2006年建成，發電裝機容量為500kW．二期工程2007年建成，發電裝機容量為1MW。兩期工程均采用一步法濕發酵工藝，發酵原料包括玉米青儲、谷物、草、牛糞。主要工藝流程如圖2所示

固體原料經進料機器攪拌均勻后直接進入CSTR反應器，液體部分經儲液池被泵人CSTR反應器．同時向儲液池中添加化學脫硫劑進行原位脫硫；反應器中料液不斷被泵入外部熱交換器中進行熱交換，使得反應器中的料液溫度維持在40cI=；料液在CSTR反應器中厭氧發酵21d、發酵后料液進入一體化二次發酵反應器進行30～40d二次發酵，產生的沼氣與CSTR反應器中產生的沼氣在反應器頂部經生物脫硫后于儲氣膜中暫存，用于發電上網，產生的沼渣沼液進入沼渣沼液池儲存，一定時間后外運作為肥料施用于附近田地。

1．3 Friedersdorf沼氣發電工程

Friedersdorf沼氣發電工程位于德國柏林郊區一農場，于2005年實現正常運轉。該工程采用干發酵工藝，發酵原料為玉米青儲、苜蓿、牛糞等，實現了熱電聯產，發電總裝機容量500kW。主要工藝流程如圖3所示

玉米青儲與苜蓿堆放9d后與牛糞按比例混合．并調節TS至33％，之后用鏟車將混合后的原料運送至干發酵倉進行厭氧發酵，發酵周期為24d，共有8個干發酵倉，交替式發酵，每隔3d對其中1個干發酵倉進行進出料；發酵時產生的滲濾液由發酵倉底流入地下水罐，水罐中的加熱系統，使罐中液體保持43℃；水罐中的液體由干發酵倉頂部的噴頭噴人倉內。保持發酵原料適宜的濕度，同時也可以維持干發酵倉內40℃左右的溫度；發酵產生的沼氣進入膜儲氣柜中儲存，加壓后用于發電上網：發酵殘渣可堆肥，腐熟后的肥料施用于附近農田：發電產生的余熱除用于水罐中液體的加熱外．還用于農場附近學校等公共設施的取暖。

1．4 Schtillnitz沼氣發電工程

Sch5llnitz沼氣發電工程建成于2007年，是德國一家能源公司專利工藝的示范工程，該工藝將沼氣發酵中的水解酸化階段和產甲烷階段分離開。從而實現高原料產氣率及沼氣中高甲烷含量。采用的發酵原料為玉米青儲、草、牛糞，實現了熱電聯產，發電總裝機量250kW。工藝流程如圖4。

混合后的發酵原料(TS為12％～14％)由鏟車運送至發酵倉水解酸化，水解酸化過程中產生的氣體經氣體過濾器過濾，去除有害氣體后外排．發酵殘渣堆肥后用作農肥，水解液由發酵倉底部小洞流人水解緩沖罐，經外部熱交換器加熱后少部分水解液回流至發酵倉以保持原料濕度及倉內發酵溫度，其余泵人產甲烷反應器厭氧發酵產沼氣，生成的沼氣進入膜儲氣柜儲存．加壓后用于發電：最終產甲烷反應器出水作為肥料施用于農田。

1．5 Radeburg垃圾及廢水處理工程

Radeburg垃圾及廢水處理工程于1999年建成，已經成功運行10年．該工程用于處理Rade．burg市10萬居民的生活垃圾及生活污水，發電總裝機容量1MW，實現了廢物的減量化、資源化和能源化利用．其中生活垃圾采用厭氧濕發酵處理，生活污水采用好氧處理。該工程的生活垃圾處理單元主要工藝流程如圖5所示。

對Radeburg市經分類的生活垃圾依次粉碎、滅菌后進人預處理倉處理．預處理時產生的廢氣經過填料濾池過濾后排放：預處理后垃圾在CSTR反應器中進行混合發酵．產生的沼氣進入膜式儲氣柜儲存．一部分回流用于CSTR反應器中料液攪拌，其余沼氣用于發電上網；發酵后料液進入緩沖罐暫存，之后進行固液分離，得到的沼渣進一步堆肥處理后作為農用肥，沼液與生活污水一同經好氧處理后達標排放。

2德國沼氣發電技術特點

經過此次對德國沼氣發電工程的參觀考察，我們總結以下德國典型沼氣發電技術的特點。

(1)德國沼氣工程普遍采用“混合厭氧發酵、沼氣發電上網、余熱回收利用、沼渣沼液施肥、全程自動化控制”的技術模式，通過該模式的實施．實現發酵原料全方位綜合利用，并通過電、熱以及沼渣沼液外售給工程運行帶來收益。

(2)沼氣發酵原料多樣化，多以玉米青儲為主，同時生活垃圾的厭氧發酵處理也較普遍；沼氣發酵通常采用CSTR濕發酵工藝。選用各種攪拌方式(如機械攪拌、沼氣攪拌、料液回流攪拌等)對發酵料液進行攪拌，提高原料的產氣率。干發酵工藝的應用亦趨于成熟，節約工程占地．降低運行能耗；所參觀的每處沼氣工程均根據發酵原料的不同對發酵工藝加以靈活改進。沼渣沼液最終作為有機肥被完全消納利用；一方面能促進農作物優質生長；另一方面是避免沼渣沼液的二次污染。沼氣脫硫普遍采用生物脫硫方法，降低脫硫成本；有些工程將化學原位脫硫與生物脫硫相結合，更有效地去除沼氣中硫化氫成分．在實際運行中有些工程產生的沼氣中硫化氫含量低于50。

(3)沼氣工程配套設備與技術裝備先進，如進料設備、攪拌設備、脫硫設備、沼氣存儲設備、熱電聯產成套設備等優良性均處于世界沼氣行業的領先地位．并且沼氣工程自動化程度高．此次考察的所有沼氣工程無論規模大小全部只需一人管理即可穩定運行，節省人力資源，降低運行成本。

3借鑒之處

結合我國沼氣工程發展現狀．筆者提出幾點借鑒之處供同行參考。

(1)適當引進德國先進的沼氣技術，同時推崇國內技術創新，縮短新技術的工程應用時間．因地制宜，靈活運用各種發酵工藝，最終形成適合我國國情的高效沼氣技術。