烟气脱硫脱硝技术技术报告BOB

1、烟气脱硫脱硝技术技术报告1. 烟气脱硫脱硝技术背景1.1 烟气脱硫脱硝技术介绍中文名称：烟气脱硝 英文名称：De-NOx (Denitration) 定义：燃烧烟气中去除氮氧化物的过程 1.2 烟气脱硫脱硝技术推广意义在我国一次能源构成和消费中，煤炭所占的比例高达 70%，其中燃煤电厂又是我国耗煤和二氧化硫及氮氧化物排放的大户。因此控制燃煤电厂排放的二氧化硫及氮氧化物，是目前我国大气污染控制领域最为紧迫的任务之一.占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学

2、烟雾等，伦敦正是由于光化学烟雾的原因，整天被雾所笼罩着，所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。 中国的能源消费占世界的8%9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大。为此1995年国家颁布了新的大气污染防治

3、法，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。 随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 1.3 烟气脱硫脱硝技术发展历程我国应用于火电厂脱硫的主导工艺技术基本上是从国外引进的成熟技术。全国有 20 多个环保企业先后引进了日本、德国、美国、挪威、意大利、奥地利、丹麦等国家的烟气脱硫技术。 在技术引进的同时，一部分有实力的企业开始

4、走上技术消化吸收的创业道路，所开发的一批具有自主知识产权的技术已在脱硫工程应用。据不完全统计，到 2007 年底，全国已有约 50%的 火电机组安装了烟气脱硫装置，主要采用的是石灰石石膏法脱硫工艺。其他脱硫工艺，如： 气循环流化床法、海水脱硫法等工艺虽在脱硫工程中也有应用，但其数量与规模十分有限， 难以满足火电厂因地制宜、因炉制宜、因煤制宜选择脱硫工艺的需要。 脱硫工程是复杂的系统工程，配套设备种类繁多，目前除 600 MW 及以上机组配套的大 型除雾器、脱硫喷嘴、烟气挡板部分泵、阀等外，其它设备基本均可立足于国内生产制造。国产化需求带动了国内相关机电产品的开发和生产，新的产业链已初步形成。同

5、时，还建立了适用于 1 000 MW 及以下机组的数字模拟和物理模型的试验平台，锻炼和形成了一支专门从事脱硫工程产业化的队伍。目前已具备了承接 1 000 MW 大型火电机组脱硫工程设计、设备制造及 总承包能力。我国电力行业氮氧化物的排放量也十分巨大，据测算，截止至 2007 年底，电力行业的氮 氧化物排放量已达到 840 万 t 左右。 2003 年修订颁布的火电厂大气污染物排放标准(GB13223- 2003)对氮氧化物排放提出了明确要求，五大发电锅炉生产公司生产的机组基本上均已配备了低氮氧化物燃烧技术，可使氮氧化物的排放量得到适度控制。为了满足排放标准的要求，国内10 多家环保工程公司分

6、别引进了美国 B&W 公司、丹麦托普索公司、德国鲁奇和 FBE 公司、日本三菱和日立公司、意大利 TKC 公司等的烟气脱硝技术。在借鉴发达国家先进技术的基础上，寻求和开发适合我国国情的高效率的脱硝技术已引起国家有关部门和单位的关注和重视。 脱硫脱硝一体化技术、选择性催化还原脱硝技术的研发已列为国家863高新技术产业化发 展计划，并组织开展了我国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究。另据不完全统计，2007 年底全国已有 34 家电厂的 74 台机组已建成和正在建设以选择性催化还原烟气脱硝为主 导技术的烟气脱硝装置。上述任务的完成必将使我国火电厂氮氧化物控制步入一个新的高度1.4 政策扶持国务院办

7、公厅发布“装备制造业调整和振兴规划实施细则”，本次振兴规划实施细则新增提出了对发展环保设备的鼓励和支持，关于装备制造业的振兴，确将污水污泥处理设备、脱硝脱硫设备等环保设备制造行业纳入。本次规划实施细则的政策措施有十条，旨在鼓励和发展相关行业，分别是：(一)发挥增值税转型政策的作用。 (二)加强投资项目的设备采购管理。 (三)鼓励使用国产首台 (套)装备。(四)加大技术进步和技术改造投资力度。 (五)支持装备产品出口。 (六)调整税收优惠政策。 (七)推进企业兼并重组。 (八)落实节能产品补贴和农机具购置补贴政策。 (九)建立产业信息披露制度。 (十)支持产品检验检测和认证机构建设。上述十条中，

8、数条都将对烟气脱硫脱硝行业构成利好。例如第一条和第六条的有关税收的优惠政策。而第八条节能产品补贴则对脱硫脱硝将产生直接的推动。这在已经实施的脱硫上网电价补贴中已经得到验证，发电企业安装脱硫设备的进度在脱硫电价补贴的情况下会大大加快。由于在本次规划中明确提出了要鼓励脱硫脱硝设备，而目前烟气脱硝行业在国内基本属于空白，因此当脱硝行业市场启动后使大气治理设备行业将产生巨大的业绩提升空间。第三，近日环保部的文件显示，脱硝行业启动有望快于市场预期，结合今日环保部发布的文件，我们认为烟气脱硝行业的启动有望加速。 2009年 3月 23日，环保部曾印发 2009-2010年全国污染防治工作要点，其中表示：要

9、全面开展氮氧化物污染防治。以火电行业为重点，开展工业氮氧化物污染防治。在京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置， 2015年年底前，现役机组全部完成脱硝改造。研究扶持政策，提高氮氧化物污染防治技术水平。2. 主要技术介绍2.1、磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术 磷铵肥法（Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP），是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。其脱硫率95，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源

10、短缺的现状， 回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。 而且该技术已于1991年通过国家环保局组织的正式鉴定，获国家“七五”攻关重大成果奖，四川省科技进步二等奖等多项奖励。2、活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术 活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。该技术脱硫率可达95以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h

11、.t， 而ACF可达104Nm3/h.t）。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计，装置投资费用3500万，年产硫酸3万4万吨。仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨，副产硫酸360万吨，产值可达数十亿元。该技术已获国家发明专利，并已列入国家高新技术产业化项目指南。3、软锰矿法烟气脱硫资源化技术 MnO2是一种良好的脱硫剂。

12、在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90，锰矿浸出率为80，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求（GB162286）。常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25以上， 加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提

13、高。该工艺原料软锰矿价廉， 大约200300元/吨，估计5年左右可收回投资。该工艺不但治理了工业废气，处理了制酸废水,并且回收了硫酸锰产品，具有明显的社会环境和经济效益。4、电子束氨法烟气脱硫脱硝技术电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEBEPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。CAEBEPS技术是利用高能电子束（0.81MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。该技术的工业装置一般采用烟气降温增湿、加氨、电子束辐照和副产物收集的工

14、艺流程。除尘净化后的烟气通过冷却塔调节烟气的温度和湿度（降低温度、增加含水量），然后流经反应器。在反应器中，烟气被电子束辐照产生多种活性基团，这些活性基团氧化烟气中的SO2和NOx，形成相应的酸。它们同在反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副产物收集装置收集产生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作为农用肥料和工业原料使用。5、脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术 脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(520eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、

15、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底、不产生二次污染等优点。燃煤电厂、化工、冶金、建材等行业产生的含二氧化硫和氮氧化物的烟气。6、石灰石/石膏湿法 该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术，采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。优点：(1)脱硫效率高(有的装

16、置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%)；(2)吸收剂利用率高，可达90%；(3)设备运转率高(可达90%以上)。缺点：成本较高、副产物产生二次污染等。7、“MN法”烟气脱硫技术 该技术采用新型脱硫剂MN进行烟气脱硫，脱硫效率高于95，吸收剂再生容易，损失率小，无阻塞现象，在脱硫过程种再生可回收利用，投资和运行费用低于类似的“WL”法脱硫技术。8、“柠檬酸盐法”烟气脱硫技术 该法采用柠檬酸进行烟气脱硫，脱硫效率高于90，由于采用添加剂，吸收剂再生容易，SO2可回收利用，投资和运行费用较低。9、催化氧化法烟气脱硫技术 该法采用适用低浓度的新型催化剂，通过催化氧化，在脱硫过程中，将SO2转化为硫酸，

17、其脱硫效率高于90%,产品有市场，以国内有关研究为基础，通过与国外合作研究、国内留学基金资助，其技术正逐步成熟，有望成为一种有竞争力的新型烟气脱硫技术。10、造纸黑液烟气脱硫技术 该技术利用造纸黑液脱除烟气中SO2，既治理了SO2烟气污染又使造纸黑液得以处理，并同时回收生产木质素。11、烟气除尘脱硫一体化技术 以碱性液体（石灰、石灰石、其他碱液废液）为吸收剂，在一结构紧凑、功能齐全的装置中去除烟气中SO2，脱硫效率5095，除尘效率90，投资省，运行费低，占地面积小，阻力小，适用于35t/h以下锅炉使用。12、微生物烟气脱硫技术研究 利用微生物作用，将千代田法脱硫的低价铁氧化为高价铁，循环使用

18、，脱硫与尾液处理并用。脱硫率90%，在常温常压下，效率优于千代田法,为国家自然科学基金。13、等离子法烟气脱硫技术 烟气SO2中在高压脉冲电压作用下，与加入的NH3反应生成(NH4)2SO4,脱硫效率大于90，已完成400m3/h的实际燃煤烟气试验。该法为国家自然科学基金资助项目。14、磷酸盐法烟气脱硫技术 该法在对几十种磷酸盐进行烟气脱硫试验基础上，优选出一些我国较为丰富价廉的磷酸盐作为脱硫剂进行烟气脱硫,其脱硫率高，价廉的磷酸盐经过脱硫升值较高。如磷矿石脱硫除镁新工艺。其脱硫率高达90，还得到副产品MgSO4,具有较好的市场前景。15、络合铁法烟气脱硫技术 该法由我校和美国劳伦斯国家实验室合作研究，并获国家回国人员资金资助，有关研究表明，采用络合铁法烟气脱硫，脱硫效率可达90以上，硫可回收利用，脱硫剂再生容易，损失率低。2.2我国已建，在建的火电烟气脱硫脱硝项目根据前文分析，我们认为脱硝行业的进入壁垒较大。虽然推动脱硝行业启动的可供操作的政策细则尚未出台，但由于已经可以预期，在资本市场选股时可以考虑提前布局。2.3主要脱硫企业研发能力比较2.4 主要问题和开发重点 我国的脱硫技术在引进国外技术基础上，已进入消化吸收再创新阶段，总体上达到国外先进水平，但脱硫技术较为单一，石灰石石膏法占在建和已建脱硫项目的90%以上，对其脱硫副产物石膏的处置及综合利用