生物鈣脫硝講燃煤煙氣脫硝技術的發展

       環境污染與能源短缺是全球面臨的兩大問題。因NOx排放造成的復合型酸雨、光化學煙霧及霧霾等大氣污染問題，嚴重危害了人類健康，破壞了生態環境平衡，制約了我國經濟社會的快速發展。近30年來，煤炭耗量一直占據我國一次能源消耗的70%左右；燃煤排放的NOx約占全國排放量的90%。2007～2016年來我國煤炭耗量及NOx排放量的變化趨勢。

       近10年來我國煤炭耗量及NOx排放量均呈現先增后減趨勢。煤炭耗量于2013年達到峰值，耗量2.8×109t標準煤，較2007年漲幅約24%；2016年我國NOx排放量為1.4×107t，較2011年減排約72%，NOx的大幅減排與我國近年來一系列政策的出臺及煤電行業脫硝裝置的安裝密切相關。自我國在“十二五”規劃中提出將NOx納為約束性減排指標后，脫硝設備開始大量興建，截至2017 年底，全國已有98.4%的燃煤機組安裝并投運了脫硝裝置?！?ldquo;十三五”節能減排綜合工作方案》要求到2020年，我國煤耗比重降至58%以下，NOx排放較2015年下降15%。新政策的頒布實施對進一步優化我國能源結構及創新發展煙氣脫硝技術有著重大的推動意義。

煙氣脫硝技術是目前煙氣脫硝市場最有效的控制手段。本文基于NOx排放量最大的煤電行業超低排放改造時代背景，從NOx的減排原理、應用現狀及未來前景等要點出發，綜述了目前我國煙氣脫硝市場上已工業化的傳統煙氣脫硝技術，探索了部分處于實驗室研究階段的新型煙氣脫硝技術，以期為今后煙氣脫硝技術的研究及發展提供參考依據。

       煙氣脫硝技術可根據脫硝過程是否加水及產物的干濕狀態分為干法與濕法。傳統干法脫硝主要包括選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)、活性炭法、電子束照射法及脈沖電暈法等；傳統濕法脫硝主要有液相吸收法及氧化吸收法等。下面將針對應用占比較高的SCR、SNCR及臭氧氧化吸收法3種煙氣脫硝技術進行具體論述并對上述技術的部分特征進行對比分析。

       SCR技術是以氨水、液氨、尿素等為還原劑，負載金屬氧化物為催化劑，NH3有選擇性的在催化劑表面將NOx催化還原為N2及H2O(g)而不被煙氣中O2氧化的方法。20世紀50年代起，國外便開始進行SCR技術方面的研究，1950年美國Eegelhard公司首先提出SCR并于1959年申請了發明型專利；隨后日本率先于1979年完成了SCR的工業化應用；德美兩國分別于1984、1993年引進日本技術并建立了國內首套燃煤脫硝設備?，F美日德三國約90%以上的火電機組均采用SCR脫硝工藝，我國已投運的燃煤煙氣脫硝機組中，SCR技術占比95%。2014年5月，我國首套超低排放裝置嘉興電廠8號1 000 MW燃煤機組改造成功，該機組采用低氮燃燒器與SCR聯合脫硝，SCR裝置中加裝改性催化劑并采用“2+1”布置方式實現硝汞協同脫除。