脱硫脱硝技术现状与发展趋势及锅炉企业应用探讨
在当今国家环保政策日益严格的背景下,脱硫脱硝已成为电力、钢铁、水泥、石油化工等企业污染减排的重要任务。然而,现有的脱硫脱硝技术在实际应用中却面临着诸多挑战,无法满足企业连续高负荷生产的需求,且设计的脱硫脱硝率往往难以达到。这主要是由于技术尚不成熟,设备工艺无法长期维持高脱除率。以钢铁行业为例,多数企业刚接触或刚应用脱硫脱硝技术,往往存在对设施的维护保养不到位的问题,加之认为脱硫脱硝存在环保风险,因此更倾向于委托外协单位运营,以获得专业技术支持并规避风险。针对这种情况,脱硫脱硝技术公司应在不断改善技术的同时,培养自己的运营团队,采用搭配销售方式,为企业赢取更大利润。
一、脱硫技术概述
脱硫技术种类繁多,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,可分为湿法、半干法、干法三大类。
(一)湿法烟气脱硫技术
湿法烟气脱硫技术具有反应速度快、脱硫效率高、技术成熟、适用面广等优点,在脱硫技术中占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。然而,该技术也存在一些缺点,如生成物是液体或淤渣,较难处理;设备腐蚀性严重;洗涤后烟气需再热,能耗高;占地面积大;投资和运行费用高等。
常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。石灰石/石灰-石膏法是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率可达90%以上。然而,该工艺也存在结垢、堵塞等问题。双碱法烟气脱硫技术则克服了这一缺点,但生成的石膏产品质量较差。柠檬吸收法仅适于低浓度SO2烟气,应用范围较窄。此外,还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
(二)干法烟气脱硫技术
干法烟气脱硫技术具有设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。然而,该技术的反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60-80%。此外,设备维护难度较大,运行稳定性、可靠性不高,寿命较短,限制了其应用。
常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。活性碳吸附法可以回收硫资源,但脱硫效率受吸附剂性能影响。电子束辐射法脱硫效率高,但运行和维护要求高。荷电干式吸收剂喷射法脱硫率大于90%,但脱硫靠电子束加速器产生高能电子,对人体有害,需防辐射屏蔽。金属氧化物脱硫法虽然工艺简单,但脱硫效率较低,设备庞大,投资大,操作要求高。
(三)半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末-颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。喷雾干燥法脱硫工艺简单,生成物易处理,但自动化要求高,吸收剂用量难以控制。半干半湿法脱硫投资少、运行费用低,脱硫率虽低于湿法脱硫技术,但仍可达到70%以上,且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠。粉末-颗粒喷动床脱硫法具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格要求,易产生脱硫剂粘壁现象。烟道喷射半干法烟气脱硫工艺投资低,操作简单,需场地较小,但脱硫效率受多种因素影响。
二、脱硫脱硝技术在锅炉企业的应用
锅炉企业多以煤或煤气作为燃烧介质,对于燃煤锅炉,国内应用最成熟的工艺是FGD法脱硫技术和SCR法脱硝技术。
FGD法脱硫技术中,石灰石/石灰-石膏法脱硫效率高,但投资大、运行费用高。喷雾干燥法投资较低,但脱硫率不高。双碱法解决了结垢问题,但再生池和澄清池占地面积较大。氧化镁法脱硫效率高,可回收硫资源,但工艺复杂,操作难度大,投资高,能耗大。氨法可减少二次污染,降低锅炉运行成本,但氨气需要贮存。炉内喷钙/尾部增湿活性法工艺简单,但脱硫剂消耗量大,易产生粉尘。电子束法同时脱硫脱硝,无废水排放,但核心设备昂贵。
SCR法脱硝技术是世界上主流的去除NOx的方法。合适的催化剂和还原剂应具有高的反应性、选择性、价格低廉、降低NOx还原温度等特点。对于锅炉行业来说,研究同时脱硫脱硝技术具有重要意义,可以避免设备重复建设、能耗大、人员成本、运行成本高等问题。
三、脱硫脱硝技术发展趋势
随着环保政策的日益严格和工业烟气排放量的不断增加,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。各种烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益,但仍存在一些不足。随着生物技术及高新技术的不断发展,电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。
对于脱硫脱硝技术公司来说,应在不断改善技术的同时,培养自己的运营团队,采用搭配销售方式,为企业赢取更大利润。同时,应加强与客户的沟通与合作,了解设备运行问题,搜集反馈意见,不断完善技术和服务。此外,还应积极探索新的脱硫脱硝技术,如同时脱硫脱硝技术,以满足企业连续高负荷生产的需求和国家污染减排的要求。
总之,脱硫脱硝技术是国家环保发展的重要趋势,对于电力、钢铁、水泥、石油化工等企业来说具有重要意义。各企业应结合自身实际情况选择合适的脱硫脱硝技术,并加强技术研发和创新,不断提高脱硫脱硝效率和设备稳定性,为国家的环保事业做出更大的贡献。