
當前控制SO2污染的方法主要有三個,分別為燃燒前脫硫、爐內脫硫以及煙氣脫硫??刂芅Ox排放的主要技術大致也可以分為三種:低污染燃燒(低過量空氣燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒等)、爐膛噴射脫硝(噴氨或尿素、噴入水蒸氣、噴入二次燃料等)、煙氣脫硝(干法煙氣脫硝和濕法煙氣脫硝)。煙氣脫硝主要有選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、氧化銅法及電子束照射法等,濕法脫硝大多具有同時脫硫的效果。
(一)脫硫
,燃燒前脫硫。燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化等。煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,還可回收部分硫資源。
第二,爐內脫硫。爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣灰排除。典型的技術有LIMB爐內噴鈣技術、LIFAC煙氣脫硫工藝,其脫硫效率一般為40%~85%。
爐內噴鈣脫硫工藝是將石灰石磨制成30mm左右的微粒,在鍋爐900℃的部位噴入,石灰石受熱分解成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與二氧化硫反應生成硫酸鈣而達到脫硫的目的。其爐內化學反應方程為:CaCO3→CaO+CO2 CaO+SO2+O2→CaSO4 CaO+SO3→CaSO4 CaO+2HCl→CaCl2+H2O CaCO3受熱分解為CaO的反應速度快,而硫化反應相對緩慢。
第三,煙氣脫硫。目前國內外采用的脫硫技術中,主要采用的方法仍然是煙氣脫硫,煙氣脫硫技術(FGD)是當前應用廣、效率的脫硫技術。在煙氣脫硫中又分為濕法、干法和半干法三種工藝,其中濕法脫硫工藝占己安裝PGD機組總容量的85%左右,
干法脫硫主要為荷電干式噴射脫硫法、脈沖電暈等離子體法等,干法脫硫工藝簡單、無污水處理、能耗低且腐蝕性小,但脫硫效率一般比濕法低。半干法脫硫主要為旋轉噴霧干燥法、煙道內噴入吸收劑法等,其特點是:反應在氣、液、固三相中進行,具有干法脫硫的某些優點。
濕法脫硫主要為石灰/石灰石法、鈉堿雙堿法、鈉鹽循環法、堿式硫酸鋁一石膏法等,其優點是脫硫率高、操作穩定且經驗多,但存在著易造成二次污染,脫硫后的煙氣需再加熱,易造成腐蝕和結垢等問題。
濕法FGD工藝占主流,典型的有:石灰石(石灰)-石膏法、海水脫硫法、氧化鎂法、氨法等;典型的干(半干)法煙氣脫硫工藝的有:煙氣循環流化床法、噴霧干燥法、電子束輻照法等。
(二)脫硝
在NOx排放控制方面,包括燃燒過程控制和燃燒后煙氣脫硝工藝,燃燒過程控制主要有應用低NOx燃燒器、煙氣再循環、空氣及燃燒分級燃燒、水和水蒸氣的射入等來實現,這些方法總的來說,脫硝效率低,而且對鍋爐還會產生一些負面影響。
燃燒后煙氣脫硝包括濕法和干法,其中干法包括選擇性催化還原、非選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、氧化銅法及電子束照射法等。當前我國對大氣污染物的控制要求也在逐步提高,目前國內普遍使用的低NOx燃燒技術已經不能滿足要求,尋求新的脫硝方式勢在必行。在排放要求很高的一些發達例如美國、德國和日本普遍使用的是煙氣脫硝。
我國電力公司在制定的電力科技發展規劃中,關于火電廠控制氮氧化物的環保技術主要是大型火電機組低NOx燃燒、煙氣脫硝技術。
(三)除塵
除塵方式通常概括為兩類,一是干法除塵,二是濕法除塵。于法主要包括旋風除塵、靜電除塵和袋式除塵。旋風分離裝置已有一百年的歷史,初期多用于生產過程中的物料回收及氣固分離,隨著人們環保要求的日益提高,旋風分離廣泛地應用于了氣體除塵,并對其提高分離效率、降低壓力損失、提高耐磨性能等方面進行了大量研究。
靜電除塵器是利用靜電力將粉塵從氣流中除去的一種裝置,它具有除塵性能好,能耗低,氣流阻力小等優點,并且從低溫低壓到高溫高壓均可應用。袋式除塵器是一種的煙塵凈化設備,其除塵效率可達99.99%。袋式除塵技術對高濃度的煙塵有較好的適應性,可處理的煙塵濃度達1000g/m3以上,適用于半干法/干法煙氣脫硫和循環流化床鍋爐的煙氣處理。