《烟气脱硝深度减排技术应用及新挑战》

   日期:2024-04-09    
很高兴和大家在线上做技术交流。
我今天汇报的题目是烟气脱硝深度减排技术应用及新挑战。
接下来呢我将从以下三个方面进行展开。
首先呢是我们的背景介绍。
大家都知道,
在党的二十大期间,
习总书记提出了推动绿色发展,
促进人与自然的自然的和谐共生。
那我们回顾近些年国家在大气污染方面的政策力度可以说是空前的。
二零二三年,
国务院颁布了空气质量持续改善行动计划。
这是继二零一三年颁布的大气污染防治行动计划,
以及二零一八年六月颁布了大营蓝天保卫战行动计划的另外国家的一个行动计划。
也可以说是新的大气十条。
那总体要求中呢要以降低颗粒物,
也就是我们p m点五为浓度为主线,
大力推动。
但药物和挥发有机物的减排。
地球到二零二五年,
全国地级以上城市其颗粒物浓度比二零二零年下降百分之十,
重度及以上污染天数比率控制在百分之一内。
氮化物和挥发研究物浓度达到大幅度下降。
尤其是我们的我们的重点地区,
京津冀风味平原和长三角都有相关的要求。
那从二零二三年,
尤其是前十一个月,
这个空气图上可以看出,
我们国家在二零二三年,
很多这个污染物得到了有效的治理有效的治理也就是我们的一般天数,
这个比例同比下降了百分之一个,
同比也得到改善。
但是我们的二氧化碳这个浓度却上升了二十一微克,
同比上升这个百分之五这个百分点。
回顾我们二零二三年全年的一个指标,
可以看出我们的二氧化碳平均浓度为二十二微克每立方米,
同比上升了百分之四点八。
那结合我们今天的主题,
也看出我们的大氧化的减排,
仍然是我们空气改善的一个重点。
那从全国来看,
我们面临的问题,
我国的大气污染这个形势主要原因也可以看出是我国的能源结构决定的。
我国是多没少气。
能源结构主要以煤为主,
多种污染物与温室气体排放量大,
导致我国面临全球最严峻的、最复杂的酸雨、雾霾、臭氧等大气污染负荷问题,
以及我们目前当前最难解决的温室气体排放控制问题。
那目前我们治理的难点原因主要是因为我们工业烟气,
它的生产工艺、炉型和物料差异大,
导致了我们工业烟气温度波动范围广,
成分复杂,
流霄辰以及非常规污染物汞和多万芳烃等排放强度高引起的。
我们第二部分也是我们今天讲的一个重点,
就是我们先去脱硝深度减排技术应用及新挑战。
主要是拿钱在哪些几个方面。
那首先我们回顾我国燃煤电站污染物的排放进程,
可以分为五个阶段,
每个阶段可以说都是一步大的跨越。
尤其是二零一五年超低排放标准的实施,
为后来的污染减排标准做出了标杆,
也成为我们全世界全球最严的排放标准。
所以目前中国的电力行业治理水平也处于一个全球领先的水平,
标准的推动,
促进了科技的创新,
也促进了我们环保装备水平的提升。
那回顾我们非电行业,
我们可以看出我们现有的标准基本上跟我们这个电力行业的标准是持平的持平的。
那随着这几年的超低排放的一个进程的推进,
我们在非电行业,
我们的化装备、水水平、工艺路线也得到大幅度的改善。
今天呢我们的重点就是讲我们非电行业在过去十三五和十四期间,
这个初期,
我们在配电行业做的一些技术革新的方面的一些介绍。
我们知道在非电行业中,
能源消耗占全国总消耗的百分之十左右,
煤炭、焦炭消耗占比全国总量的百分之八十和百分之八十六。
它同时呢也超过我们火电,
成为我国最大的工业p m排放源,
以及第三大工业二氧化硫和纳克斯碳化原。
同时,
二氧化碳排放占全国总排放量的百分之十到百分之二十。
所以说整个行业它的排放的占比很大。
其中我们钢铁焦化污染排放限度比较显著。
我们通过这个它的结构,
包括总量,
可以看出高年和交换是我国重要的基础知识产业。
自一九九六年以来,
我们都是全球最大的专业生产国。
二零一九年的时候,
我们的出弯产量达到九点九一吨,
占世界产量百分之五十三点三,
也就是全球每生产一吨钢零点五吨,
是我们中国生产的在全球百分之五十以上的市场。
其中我们钢铁行业还有一个特征就是分布比较集中,
尤其集中在京津冀经营经营领域。
粗钢产能占全国百分之四十以上。
二加二流城市总产能占全国的百分之三十,
所以总量大、结构重,
分布比较集中,
造成了我们整个在当前的这个区域,
我们的工序污染比较严重。
那回顾我们整个钢铁行业的工艺流程,
可以看出我们在几个行业过程中,
我们钢铁烧结工序无论是p m点五的排放量,
还是二氧化硫,
还是n x的排放量,
都是在所有工序中最高的。
所以我们在钢铁行业过程中,
我们是以烧结治理作为代表,
作为一个重点的一个阐述。
那我们在做治理过程中,
我们首先了解一下我们钢铁烧结烟气的特征。
所以我们在在大家在电力行业也取得了全球瞩目的成绩。
那我们对比我们电力行业,
我们的高钢铁工艺工艺不能照搬过来。
那我们通过一些烟气参数可以看出,
尤其是几个标志性的参数,
比如烟气温度、二氧化硫的浓度,
还有氮氧化的浓度,
以及我们含氧量含适量,
可以看出我们的烧点烟气相比我们的钢铁,
我们的烧的烟气相当于比我们的电力行业的一个怕电器。
这个特征呈现出很大的不同,
尤其我们的烟气温度,
我们的钢铁烧结的温度长期维持在一百二到一百八十度,
这属于一个低温的一个范畴。
而我们钢铁这个低温范畴就决定了它的制备工艺。
如果是照搬原有的这个电厂的制备工艺,
肯定是行不通的。
那经过几年的探索和这个实践,
目前我们钢铁烧结机的烟气排放标准主体可以分为以下四种工艺,
第一种就是半干法脱硫加中间用s r脱销,
第二种就是司法脱硫加重定位。
艾莎脱硝,
第三种东西是臭氧氧化加循环流化床一体化脱推销技术。
第四种就是活性炭一体化推销推进技术。
技术在这四种技术的不能这个落实下,
我们的钢铁烧结目前这个排放的浓度,
包括排放治理水平都是全球领先的。
那接下来我也将针对我们现有常见的四条准路线进行分别进行阐述。
首先是我们半单法,
我们的循环流程,
上半单法脱硫加中低温s下脱硝。
也可以看出呢,
目前在我国这个目前的钢铁设计中,
这种工艺占主流的一个机制。
就是我们电源下来以后占那个主流的一个制备工艺。
包括我们的宝钢、首钢、马钢、鄂钢,
包括新机等这类大型的烧结企业,
都采用了这种制备工艺。
各种工业主体制备工艺流程的是把含二氧化硫的废气进入我们的反应器,
反应器内呢,
是被脱硫剂烟气中大氧化硫有脱硫剂发生反应。
这种脱硫剂呢目前呢主要是以钠基的为主,
最常用的就是我们的碳氢钠。
由于这个咽气呢反应器中流失较快,
反应器中呢形成川流的状态,
使得烟气和我们的脱硫率之间的接触面积很大,
反应完全二氧化硫被吸收,
在反应塔中完成化学反应后,
水分会蒸发,
烟气中加入大量的脱离固废。
一般在在利用我们的固态图层,
实现我们这个气固的一个分离器固的分离。
由于反应器中保持适当的湿度温度,
并在物理稳流的状态下,
因此反应中表面可以保持向内的捷径。
无沉积物烟气经过脱离后,
它的温度大概在八十度左右,
八十左右。
再经过我们的机器去换热,
就是我们在中国换热升温,
将烟气温度升高至一百八到三百度。
这个温度期间用入i c r反应器进行脱硝n三。
脱硝呢其实是我们所称的这个选择性催化脱硝也是目前全球这个技术领域里面脱硝这个效率最高的一种是怎么处理技术阴性的经过在催化剂的作用下,
经过氨气的作为还原剂,
通过催化剂作用,
然后催化氧化为氮气和水。
所以目前这个治理工艺也是目前也是全球这个目前我们钢铁设计里面尽量最多的一个治理工艺,
这制备工艺这是我们半代码脱离脱销。
目前经过这个半大脱离,
可以可以看出二氧化碳、二氧化硫的浓度可以控制在三十毫克左右,
氮氧化物也可以控制在五兆赫以下。
同时我们的二幺零浓度也达到了零点二五,
拿抗这个全球最严的一个效率。
所以,
目前治理治理工艺是现在国家这个换物物主推的一个治理工艺。
第二个第二种治理工艺是我们的师傅,
就是加i c r处理工艺。
以最常见的司法这个脱硫的就是我们思维石膏法为例,
石灰石膏法的是以石灰石作为脱硫的吸收剂。
石灰石首先经过我们的粉碎磨碎系统,
磨碎粉后流水搅拌混合,
形成吸收的加液。
在西字塔中,
烟气中低部进入,
从底部进入顶部n石灰石浆液烟气中的氧化硫与我们的碳酸钙发生反应,
并被鼓入空气氧化,
最终生成我们法院的石膏。
所以这个大石法呢就给我们电炒一下的这个实惟思考法是一样的一样的。
在它的基础上,
这个串联我们的s r供应六的一般方法为分层设置。
目前最常用的就是三层喷淋,
以提高脱硫效率。
石灰的石膏法脱硫工艺一般含烟气收集。
所谓石江的一个浆液制备以及石膏处理等几个主要生产工具。
司马脱硝加艾斯拉脱硝工艺与脱硝原理与前述的这个艾斯拉脱硝原理是一致的一致的,
基本上就是通过催化剂高效的把我们的污染物氮化物转化为氮气和水。
目前的这个司法过程中呢,
这个都基本上以概为基础,
给不同于我们半干法纳气为主。
它是司法主要以概念为主。
最常见的就是石灰石。
我们通过这个潍坊特钢的这个烧结烟气这个排放出口,
可以看出它的氮氧化物,
包括氧化硫,
包括颗粒物,
都能达到我们最低的这个碳排放限制。
那干法和司法脱硫耦合,
中国外事拉脱为公益的他,
这个不同年化优势和不足的地方,
大概总结了一下,
优势主要体现以下三点,
可以在原有已有脱硫设施的基础上增加脱硝,
降低投资。
二就是司法脱硫效率高,
干法脱硫的效率较高。
三就是脱硝效率高,
触发器需要定期更换和再生,
它不足的地方就是脱离后由于温度的原因需要补升,
温度,
就把我们的温度拉高到二c r触发器所需的温度才能进行艾莎脱硝,
进行高效的反应。
二就是司法脱硫,
后去增加试点图层和脱白设施,
然后确保我们爱。
三能高效运行。
就是我们登法和司法的工艺的一个对比。
第三种工艺就是现在目前矿工以前关注的一种工艺,
目前可能这个在四种工艺中,
现在目前占比较低占比较低。
因为可能还有一些技术性的问题没有在解决他的这个这个原理呢,
就是臭氧氧化胺这个系统主要设备包括我们的臭氧发生器
臭氧分布混合器,
就包括一级这个吸收塔、二级吸收塔和失电除尘器。
烟气呢经过我们的经典出站后,
一是通过臭氧分布混合器,
包括一级西斯塔、二级西斯塔四四静电出身和烟囱,
从而实现超低排放。
臭氧氧化脱硝的原理是,
一很很这里面很这个通过这个反应可以看出很容易和很简单的一个化学反应。
就通过氧气将我们的一氧化氮氧化成我们的二氧化碳和氧化二氮、五氧化二氮这种一一容易水吸收的。
然后通过与二氧化硫的一个结合,
最后形成各种盐各种盐。
然后通过动画基金,
通过一个提存,
然后就生成这个我们的验收人员进行提成,
拿拿拿出来。
所以目前为止抽氧的这个弊端的话,
就是一个是能耗的问题,
另外就是在抽氧氧化过程中,
可能伴随着有这种副产物和出氧的这个污染。
所以目前市场这个认可度不是很高,
但是在工作案例过程中也得到这个成功的应用。
我们通过这个燕钢钢铁这个三百平的烧结机,
包括和钢这个烧机,
可以看出它的这个nyo x x处理率,
包括二氧化氯去除率都是很高的。
也可以说这个是我们干法,
包括另外一个环弹的一个有效补充。
因为有些厂有一些这个工厂受场地或者各方面的限制,
冲氧氧化呢也是一种补充。
但是呢就刚才说的,
他可能在技术方面还有一点需要补充的地方。
那综合以上呢就是说氧氧化,
那么这个优势和不足也总结了几点优势的地方,
就是抗氧化,
可以把烟气中二氧化硫、氮氧化物等多个物协同净化处理。
二就是烟气不用加热,
在实际烧碱应用温度下加装抽氧脱硝装置即可进行操作。
第三就是置简单,
投资小,
施工时间短,
对生产影响小不足的地方。
刚才也简单提了一下,
最主要是以下三点,
就是臭氧逃逸等二十五点问题仍有争议。
二就是废水复产产物硫酸盐和包硝酸盐的处置问题。
如果通过后期的这种重大酒精的装置,
就可能整个运营成本,
就会投资成本和运营成本都会很高。
第三就是如何实现资源化。
二维的纯度品质问题。
就是我这么接近以后我的油酸盐和硝酸盐因为含杂质过高,
可能不能得到这个一次性进行应用,
可能还要进行的提高它的纯度,
进行使用。
这个抗氧化工艺的优势和不足。
第四个工位就是活性炭一体化脱销治理技术。
这个技术呢也是我们目前在很多大型收集机的过程中,
这个得到有效的应用。
关于交通投资同学一体化技术呢,
它主要是由这个吸附区和再增区,
包括这个解析三部分组成的。
所以呢。
就是西塔,
塔内有上下两段组成两项组成,
所以你要在重力状况下,
从上段的兵部下降到下降的底部。
烟气呢经流经修塔,
下班时主要为这个脱硫工序。
烟气进入修塔,
上班时主要为脱硝工序。
脱硫工序是利用活性炭的变分,
吸附性能就是活性炭八氧化硫这个二氧化硫进行有效的进行吸附,
有效的吸附,
吸附的二氧化硫。
在烟液中以氧气、水蒸气存在下被氧化为硫酸钡,
氧化硫酸就是并存储在我们的还原胶孔型内。
脱硝工序呢是在我们的烟气流经上段,
是喷入安在回应胶的作用下,
氨气与我们的氮化物反应是否生成氮气和水,
实现烟气的高效的脱硝。
高效的脱销就是两个代谢了。
那这种工艺的处在哪里?
就是我可以实现二氧化硫到硫酸的一个字样化的一个利用字样化的一个利用。
这样化的利用就是我们可以把二氧化硫进行更高效的一个附加值的一个应用。
但是它的不足的地方就是这个头活人碳表面呢,
它是因为是一些贵阳这个卦金金子崖卧的一个观察团和扩的一些官员团来处理这个。
但是这个log和安全的反应过程中,
它的脱硝效率往往可能不是很够,
就是它的一次性投入和可能会会很很高。
那综合我们现在这个示范工程可以看出,
针对我们主要污染物,
无论是烟尘、二氧化硫和捺x质疑二二因它的比我们的排放标准下了一个数量级。
所以从这个治理效率而言的话,
我们这个我们的火焰胶治理工艺也是在钢铁行业得到了成功的应用。
那也是存在它的优势和不足的地方。
优势的地方刚才也说了,
它能实现二氧化硫nose,
以及我们现在非常的法法和万五和二英等多多万我的协同治理二氧化硫的特色后,
可以自由化利用,
实现我们产品这个变化,
一管提高我们的加值。
二呢就是它属于这种干法处理技术,
排放烟气含水量低,
无明显的白烟现象不足的地方。
就是以下三点,
一个是活性炭脱硝,
效率偏低,
超低排放,
需要双级活性炭技术。
就是我们可能要通过双极环境碳的一个处理,
才能达到特效的一个处理这种有效的一个达标。
那么双级还原它就意味着我们的投资成本要高。
第二点不足的地方是需要加强控制防火失火的现象。
因为还原到它依燃烧,
所以我们在安全这块也可能要求更高。
第三是脱离后复产和硫酸。
对于无胶化的刚起生产的硫酸的利用储存有一定的困难。
所以这个里面可能是有流流程的,
可能我们流程的一个技术,
包括它利用价值可能得到最大化,
这是四种工艺路线的这个分别的介绍。
那么综合以上可以看出,
我们只有了解我们烟气的特征,
包括我们工业企业的这个装备这个和实际情况。
结合场地,
结合运营成本、投资成本较大的匹配最佳的字体工艺路线。
这里面我结合不同的烟气的温度的这个范围,
把不同的这个技术给这个就给体现出来了体现出来了。
针对四分的话,
我们刚才也说了,
他可能臭氧氧化这块就应用比较多。
针对这种需要升温的需要升温的那可能s r g的工艺现在目前带到大部分的使用。
但是在这个不同的这个超级排放过程中呢,
我们也发现了新的问题,
慢慢的凸显新的问题慢慢的凸显。
这里面我列举了我们现在在超低排放过程中,
在实现流消沉达标的情况下,
以新的污染物的问题。
比如我们烧进意义中的一氧化碳浓度普遍在四千毫克以上,
也就可能达到八千左右。
造成一些钢铁城市,
如唐山哪,
如果邢台石家庄这个城市营养化当中超标严重,
也同时影响我们这个空气的参数。
六参数。
所以一氧化碳治理也是现在这个污染治理的一个重点。
第二就是我们交化过程中产生的挥发以及维护四的浓度。
有一些焦化厂这个因为侧漏现象达不到有效效的这个解决可以达到五克一个水平,
所以需要加强管控,
就是恢复i u的一个治理。
当然就是高炉煤气中羰基硫占到三分之二左右,
羰基硫等有机硫化物难以去除,
有效去除。
这是羰基硫这个治理的一个问题点。
第四个难点就是我们碳减排。
二化碳的普及,
利益储存加烟气中的氧化碳的还有化学品。
目前在我们整个钢铁消化行业排处于这个探索阶段,
没有没有得到有效的一个一个治理。
所以现在新的问题也慢慢的开始凸显出来凸显出来。
那我们针对这些新的问题,
我们也提出了一些控制的一些思路,
脱硝协同一些进化的思路。
第一个,
脱硝协同的思路就是我们脱硝协同进化一氧化的控制思路就是我们刚才说了,
我们在干法这个活动站的工艺路线,
这个基础上投资成本高。
同时呢他们这个二氧化物的处理效率低。
那我们有没有可能在i c r的基础上串联我们这个活性炭,
就是活性炭给你脱硫。
艾莎给你脱硝。
目前这个活性炭工艺串联艾莎中立,
艾莎工艺也在以前钢厂得到大规模的应用。
这里面最典型的,
比如说我们把我的湛江基地,
包括武钢,
这个证明这个工艺,
可以把工地外二三的通讯效率实现最大化。
同时把活性炭二氧化硫的这个负极最大化实现,
同时解决了这种活性炭双活活的运营成本高的这个投资成本高的一些缺点缺点。
所以目前我们这个单机活性炭加低温s r工艺目前已经得到了有效的治理和技术和可能是一个二个技术。
就是第一个技术和这个工艺,
就是单机活性炭加定位i三工艺。
还有一个思路就是我们i c r和一氧化碳的这个问题。
一氧化碳问题。
因为刚才说的一氧化碳它是一种污染物。
那我们二c r的它是需要升温的,
需要升温的那我们有没有可能利用一氧化碳这个氧氧化释放的热量,
提供我们艾莎脱硝小学的温度。
我们也通过这个计算,
可以看出我们烧焦引起的氧化浓度可以达到四千到一千一万毫克每一地方。
那我们一摩尔氧化碳完全转化二氧化会放热,
大概二百八十三千焦。
每摩尔假定我们的万位有五百毫克,
那么它完全氧化后可以升高到四十五摄氏。
那么我结合原有的烧结烟气的温度,
那基本上可以供我们中低温艾莎这个水池的温度也一百八十度以上温度,
从而避免煤气的浪费这样的运营成本。
最后就是可以同时实现我们污染物的协同脱除。
所以我们现在作为协同计划研发的这种技术,
现在也是目前研究的一个热点。
但是现在困扰我们的问题就是我们银行的催化剂。
目前这开发仍然是处在这个实验的阶段,
现在比较的一个消息,
就是现在很多企业,
包括我们现在都在在一些钢厂,
钢厂或建化厂进行这个示范。
我相信在随着这个技术的一个推进,
未来几年我们这个一氧化的催化剂扣回以后,
我们艾莎耦合变化的这个协同妥出技术,
将是我们在钢厂行业解决的一个有效的一个技术路线有效的一个技术路线。
以上是我们这个技术应用的一个介绍和一个新的挑战。
第三个部分就是我们简单介绍一下我们这个天华国家工程研究中心的一些情况。
我们大气污染娓娓控与文字系列行动,
控制国家运营中心呢,
也是我们清华大学在校外建设的唯一的国家工程研究中心,
也是经发改委批准教育部实施的清华大学联合国内优势单位与龙头企业共建的一个实验室。
于二零二一年三月顺利通过国家发改委验收通过,
也纳入了新的这个管理系列。
目前我们这个实验室分两部分构构成,
一个是清华大学本部,
它是一些关键技术的研究,
一个是我们江苏盐城一个工程技术的研究研究。
目前这个实验室的这个专家团队呢,
也是包含了我们国内在大地污染治理领域的一些前辈,
包括我们几名老师,
贺国斌老师,
还有李金华、马云兰老师,
也就是我们国际大气领域的一些领领军人物。
目前在这个实验室的这个构筑思路,
就是打通产学研院的一个模式。
把我们实验室点击的理论和技术,
通过供应研究中心的样品和产品的一个放大,
最后到企业实现一个工程化应用。
一个学应用的一个全流程过程。
目前实验室做的整个事情也是我们现在我们大家我想关注的几个问题,
包括颗粒物包销,
二化硫v u c,
包括一些集成的一些平台的建设。
目前实验室呢这个在这几年的一个技术积累,
包括在中低温脱硝方面,
已经形成了一系列的相关的产品。
目前也在德德在水泥行业、钢铁烧结行业、骄傲行业、玻璃行业完成了手淘的应用。
一些大规模的应用同时在挥发研究方面,
我们也形成了一系列技术的储备。
目前我们在这个北京英菲延续三年社会优质治理影响力的企业,
我们的工程研究中心。
第三块的话就是我们的这个完成这个示范的项目。
我们目前在合肥建仓建仓了二十万吨燃煤锅炉烟气补给循环利用项目。
这个项目的实施呢给二氧化的补给提出了这个强化传质消灭吸收催化解析,
以工工艺优化为核心,
低能耗碳普及集成示范园区也提供了一种可循环性、可推广性、经济性、高效率的碳酸和原机示范。
所以未来我们二氧化碳的这个一个开展,
包括c c s的一个利用指明的一个方向。
第四块就是我们的技术服务。
因为我们实验室承接了很多的这个环保转换管家的一个角色,
就是一次一次一起一测的过程。
虽然在济宁、安阳、郑州、长治、德阳等公司围绕工业企业的承诺治理物业维修是经济治理开展了多项工作,
为上述地区工业化大气管房子提供了技术支持。
这个大家的广泛的评。
目前,
我们在济宁、安阳、郑州、长治长期开展这种环保的这个技术服务。
同时呢我们也主积极主动参一些团体标准的制定,
包括会员遗物治理,
一场一次的编制v o c团体标准的支持。
我们在过程中就起到一个起草和起主导的一个作用。
所以我们也希望这个更多的团体跟我们一起参与标准推动推动。
促进我们大气微软治理的进一步提升。
以上是我汇报的全部内容,
敬请批评指正。
也欢迎各位朋友到我们清华国文城中心并交流学习,
谢谢大家。
 
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