國外超低排放技術(shù)的研究現(xiàn)狀

近幾年來，由于我國大氣環(huán)境中的PM2.5持續(xù)存在己經(jīng)引發(fā)了大范圍的霧霆天氣，對人民的身心健康和生產(chǎn)生活都造成了不容忽視的傷害。而大氣環(huán)境中的PM2.5的主要來源就是NOx和SO2。它們不但會酸雨的生成，它們還會通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而生成二次顆粒物，與直排一次顆粒物一起構(gòu)成PM2.5。
　　一、煙氣中二氧化硫脫除技術(shù)
　　發(fā)達(dá)對于SO2污染物治理技術(shù)在本世紀(jì)20年代就開始大面積的應(yīng)用，60年代開始成功的應(yīng)用在工業(yè)。1968年美國投運了套由ABB設(shè)計生產(chǎn)的脫硫系統(tǒng)。1977年，臺石灰石濕法脫硫示范裝置在歐洲問世。雖然脫硫技術(shù)種類很多，如簡易濕法、濕法、電子束法、爐內(nèi)噴鈣、半干法、海水脫硫等等。但是濕式脫硫法以其反應(yīng)、生產(chǎn)運行、適用面廣且脫硫的優(yōu)勢始終占據(jù)脫除二氧化硫技術(shù)的主導(dǎo)地位。目前濕法脫硫技術(shù)占全世界己經(jīng)安裝脫硫機(jī)組容量的81.8070，是目前世界上為成熟、應(yīng)用多的脫硫工藝，脫硫效率可達(dá)以上。
　　我國燃煤電力部門從20世紀(jì)70年代開始SO2控制問題，80年代中期加大了試驗的力度。由于我國脫硫技術(shù)起步較晚，目前的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件還不允許像發(fā)達(dá)那樣投入大量的人力、物力，至今還處于摸索階段，國內(nèi)一些電廠的煙氣脫硫裝置還是從歐洲、美國、日本引進(jìn)的技術(shù)。不過，由于近幾年環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，我國開始逐步以的技術(shù)為基礎(chǔ)研制適合本國的脫硫技術(shù)，主要有石灰石一石膏濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、循環(huán)流化床等。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計，截至2013年底，我國己投運燃煤電廠煙氣脫硫機(jī)組占現(xiàn)役燃煤機(jī)組容量的91.6%，其中采用石灰石-石膏脫硫工藝的約占92.3%。
　　二、煙氣中氮氧化物脫除技術(shù)分析
　　美國、日本和歐洲于20世紀(jì)40年代開始致力于NO、的污染控制。其的控制技術(shù)主要包括燃燒中的脫硝技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。燃燒中的脫硝技術(shù)是指應(yīng)用于爐膛里的低氮燃燒技術(shù)(LNB)，是通過在爐膛中部布置附加燃盡風(fēng)噴嘴來實現(xiàn)煤的分級燃燒，通過調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)溫度，終達(dá)到NOx生成的目的。煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、非催化還原技術(shù)(SNCR)和脫硫脫硝綜合法三類。1975年在日本Shimoneski電廠建立了個SCR系統(tǒng)的示范工程。SCR與其他煙氣脫硝技術(shù)相比，具有反應(yīng)溫度較低而脫硝等優(yōu)勢，因此成為脫硝技術(shù)的主流。歐洲、日本90%以上的燃煤機(jī)組都采用SCR煙氣脫硝技術(shù)。
　　我國SCR技術(shù)始于上世紀(jì)90年代，2004年以后脫硝市場升溫。脫硝技術(shù)除了SCR技術(shù)外，還有LNB+SCR，SNCR-SCR聯(lián)合法等技術(shù)。據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，截止2012年底，我國己建成脫硝設(shè)施的燃煤機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到23萬MW，所采用的工藝技術(shù)主要是SCR法，約占。
　　三、煙氣中粉塵脫除技術(shù)分析
　　燃煤電廠煙塵脫除技術(shù)主要有靜電除塵器、布袋除塵器和電-袋除塵器三種工藝，均是較為常用的鍋爐除塵器。美國燃煤電廠采用袋式除塵器的約有20%；澳大利亞煤灰比電阻較高，所以袋式除塵器選用比例也較高。袋式除塵效出口煙氣含塵濃度一般可以長期穩(wěn)定在20mg/Nm3以下，且排放濃度對粉塵的特性不敏感，不會受粉塵比電阻的影響。但因為其粉塵濃度較高，清灰周期和濾袋壽命都較短，換濾袋費用很高。另外運行阻力大，導(dǎo)致運行費用也高。電一袋復(fù)合型除塵器對煙塵的脫除不是簡單的靜電除塵器加袋式除塵器的組合，而是在充分消化吸收兩者機(jī)理優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，將電除塵的荷電除塵及袋式除塵的過濾攔截機(jī)理結(jié)合的一種除塵技術(shù)。細(xì)微顆粒物在流經(jīng)電場時發(fā)生化和凝并，形成大粒徑顆粒。靜電除塵器對粒徑小于0.1μm的粒子都可以捕集到，效率可以達(dá)到99.8%以上，并且總能耗和運行費用較低，燃煤鍋爐除塵器性高，使用壽命長。但高比電阻粉塵所導(dǎo)致的反電暈和振打引起的二次揚塵很大程度上影響了電除塵器出效率。目前靜電除塵器市場占有率在90%以上，仍處于主導(dǎo)地位。