電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)演講人：日期:目錄02脫硫脫硝工藝原理01技術(shù)背景與必要性03核心系統(tǒng)與設(shè)備04關(guān)鍵材料與消耗品05運(yùn)行管理與維護(hù)06技術(shù)發(fā)展與案例01技術(shù)背景與必要性Chapter煙氣污染物危害概述二氧化硫（SO?）的環(huán)境影響SO?是酸雨的主要前體物，會導(dǎo)致土壤酸化、水體污染和植被破壞，長期暴露還會引發(fā)人類呼吸系統(tǒng)疾病如哮喘和慢性支氣管炎。氮氧化物（NOx）的健康風(fēng)險(xiǎn)顆粒物（PM）的綜合危害NOx可形成光化學(xué)煙霧和細(xì)顆粒物（PM2.5），加劇呼吸道炎癥和心血管疾病，同時(shí)參與臭氧層破壞，對生態(tài)環(huán)境造成連鎖反應(yīng)。煙氣中的可吸入顆粒物不僅降低空氣質(zhì)量，還會吸附重金屬和有毒有機(jī)物，通過食物鏈富集威脅生物健康。123環(huán)保法規(guī)與排放標(biāo)準(zhǔn)國際公約的約束如《巴黎協(xié)定》和《京都議定書》要求締約國控制溫室氣體及污染物排放，推動(dòng)電廠采用脫硫脫硝技術(shù)以符合國際承諾。國家排放限值要求中國《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）規(guī)定SO?排放限值為35-200mg/m3，NOx為50-100mg/m3，倒逼企業(yè)升級治理設(shè)施。地方性嚴(yán)控政策京津冀、長三角等重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行更嚴(yán)格的超低排放標(biāo)準(zhǔn)（SO?≤35mg/m3，NOx≤50mg/m3），并配套懲罰性電價(jià)等經(jīng)濟(jì)手段。實(shí)施脫硫脫硝的意義生態(tài)效益顯著通過減少SO?和NOx排放，可有效遏制酸雨和霧霾，保護(hù)森林、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)，提升區(qū)域生物多樣性。社會責(zé)任履行符合綠色發(fā)展戰(zhàn)略，提升企業(yè)公眾形象，助力“雙碳”目標(biāo)達(dá)成，推動(dòng)能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)效益長期化雖然初期投資高，但可避免環(huán)保罰款和排污費(fèi)，同時(shí)通過副產(chǎn)物（如石膏、硫酸銨）回收實(shí)現(xiàn)資源化利用。02脫硫脫硝工藝原理Chapter主流脫硫技術(shù)（石灰石-石膏法）化學(xué)反應(yīng)機(jī)理通過石灰石漿液與煙氣中的二氧化硫（SO?）反應(yīng)生成亞硫酸鈣，進(jìn)一步氧化為石膏（CaSO?·2H?O），反應(yīng)過程涉及吸收、氧化、結(jié)晶等步驟，脫硫效率可達(dá)95%以上。01系統(tǒng)組成與流程主要包括吸收塔、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏脫水系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，煙氣經(jīng)預(yù)洗滌后進(jìn)入吸收塔，與噴淋的石灰石漿液逆流接觸，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器排放。副產(chǎn)物利用生成的石膏可作為建材原料（如石膏板、水泥緩凝劑），實(shí)現(xiàn)資源化利用，但需控制氯離子、重金屬等雜質(zhì)含量以滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行優(yōu)化要點(diǎn)需調(diào)節(jié)漿液pH值（5.0-5.8）、液氣比（10-15L/m3）及停留時(shí)間，防止結(jié)垢和堵塞，同時(shí)監(jiān)測漿液密度以平衡反應(yīng)效率與能耗。020304SCR/SNCR脫硝技術(shù)原理SCR（選擇性催化還原）在催化劑（如V?O?-WO?/TiO?）作用下，氨（NH?）與氮氧化物（NO?）在300-400℃下反應(yīng)生成氮?dú)猓∟?）和水（H?O），脫硝效率達(dá)80%-90%，需嚴(yán)格控制氨逃逸（<3ppm）以避免二次污染。SNCR（非選擇性催化還原）將還原劑（尿素或氨水）直接噴入850-1100℃的爐膛，與NO?反應(yīng)生成N?，脫硝效率約30%-50%，適用于中小型鍋爐，但受溫度窗口限制易產(chǎn)生N?O副產(chǎn)物。催化劑管理SCR催化劑需定期清灰及再生，壽命通常為3-5年，失效后需按危險(xiǎn)廢物處置；SNCR無需催化劑，但需優(yōu)化噴射點(diǎn)位與霧化效果以提高反應(yīng)均勻性。經(jīng)濟(jì)性對比SCR投資及運(yùn)行成本較高（占電廠總投資5%-10%），但長期穩(wěn)定性好；SNCR設(shè)備簡單、成本低，適合改造項(xiàng)目，但需權(quán)衡脫硝效率與氨耗量。聯(lián)合脫硫脫硝工藝特點(diǎn)一體化技術(shù)優(yōu)勢如活性炭吸附法、電子束輻照法等可同步脫除SO?和NO?，減少設(shè)備占地與運(yùn)行復(fù)雜度，適用于排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的區(qū)域。活性炭協(xié)同工藝通過活性炭吸附SO?并催化還原NO?，吸附飽和后熱再生回收硫酸，副產(chǎn)物可資源化，但需解決活性炭磨損與再生能耗問題。氧化吸收聯(lián)合工藝采用臭氧或過氧化氫將NO氧化為易溶的NO?，再與SO?一并被堿性溶液吸收，脫除率均超90%，但氧化劑成本較高，需配套尾氣處理設(shè)施。系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)聯(lián)合工藝需統(tǒng)籌考慮煙氣參數(shù)（溫度、流量）、反應(yīng)器布局及控制策略，避免脫硫與脫硝相互干擾，例如鈣基脫硫劑可能影響SCR催化劑活性。03核心系統(tǒng)與設(shè)備Chapter吸收塔核心組件采用多層噴淋裝置，配合高效漿液循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)SO?的充分接觸反應(yīng)，漿液覆蓋率需達(dá)到95%以上以確保脫硫效率。塔內(nèi)防腐材料通常采用玻璃鱗片樹脂或合金襯里以抵抗腐蝕性介質(zhì)侵蝕。吸收塔結(jié)構(gòu)與功能噴淋層與漿液循環(huán)系統(tǒng)塔頂設(shè)置兩級屋脊式或管式除霧器，通過慣性碰撞和離心分離原理去除煙氣中攜帶的漿液微滴，出口液滴濃度需控制在75mg/Nm3以下，避免下游設(shè)備結(jié)垢。除霧器模塊采用羅茨風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)向塔底漿池注入氧化空氣，強(qiáng)制將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣（石膏），氧化效率直接影響副產(chǎn)品石膏的純度與脫水性能。氧化空氣分布系統(tǒng)催化劑系統(tǒng)配置SCR催化劑選型與布置根據(jù)煙氣成分選擇蜂窩式、平板式或波紋式催化劑，活性組分通常為V?O?-WO?/TiO?，催化劑層數(shù)按2+1備用模式布置，設(shè)計(jì)空速需控制在3000-5000h?1以保證NOx轉(zhuǎn)化率≥85%。氨噴射格柵（AIG）優(yōu)化采用分區(qū)控制的多噴嘴格柵系統(tǒng)，配合CFD模擬實(shí)現(xiàn)氨與煙氣的均勻混合，氨逃逸率需控制在3ppm以下以防止空預(yù)器堵塞。催化劑再生與壽命管理建立定期吹灰與化學(xué)清洗機(jī)制，監(jiān)測催化劑活性衰減，當(dāng)SO?/SO?轉(zhuǎn)化率超過1%或微觀比表面積下降30%時(shí)需啟動(dòng)再生程序，整體壽命通常為3-5年。煙氣再熱裝置設(shè)計(jì)GGH（氣氣換熱器）選型旁路煙道與溫控策略熱媒水再熱系統(tǒng)回轉(zhuǎn)式GGH采用搪瓷傳熱元件，泄漏率需≤0.5%，通過原煙氣與凈煙氣換熱將排煙溫度提升至80℃以上，避免煙囪形成"白煙"；管式GGH需配置高壓水沖洗系統(tǒng)防止積灰。適用于無GGH的濕法脫硫工藝，通過蒸汽或電加熱將熱媒水升溫至110-130℃，經(jīng)換熱器加熱凈煙氣，系統(tǒng)需配置冗余泵組和溫度聯(lián)鎖保護(hù)。設(shè)置緊急旁路煙道并配備快開擋板，當(dāng)再熱系統(tǒng)故障時(shí)可在30秒內(nèi)切換運(yùn)行，維持煙囪入口溫度高于酸露點(diǎn)（通?！?2℃）以防止低溫腐蝕。04關(guān)鍵材料與消耗品Chapter吸收劑選擇與特性石灰石/石灰漿液作為濕法脫硫主流吸收劑，具有高反應(yīng)活性、低成本及易獲取的特點(diǎn)，需控制粒度分布（200-400目）以優(yōu)化溶解速率與脫硫效率。氨水/尿素溶液用于選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝，需確保純度（工業(yè)級≥99.5%）以避免催化劑中毒，其揮發(fā)性要求精確控制噴射溫度與流速?；钚蕴?活性焦兼具吸附與催化功能，適用于干法脫硫脫硝一體化工藝，需具備高比表面積（>800m2/g）和機(jī)械強(qiáng)度以延長使用壽命。催化劑類型與壽命釩鎢鈦系催化劑SCR脫硝核心材料，以TiO?為載體，V?O?-WO?為活性組分，壽命通常受飛灰磨損、堿金屬中毒影響，需定期再生或更換。氧化鐵基催化劑用于低溫脫硝（<300℃），抗硫性強(qiáng)但活性較低，需配合CO或H?還原劑使用，壽命受水分與顆粒物沉積制約。貴金屬催化劑（Pt/Pd）適用于高精度脫硝場景，成本高昂但效率極佳，需嚴(yán)格控制系統(tǒng)含硫量以避免硫化物導(dǎo)致永久失活。工藝水質(zhì)量要求懸浮物控制工藝水懸浮物需<50mg/L，防止噴淋系統(tǒng)堵塞及吸收劑包裹失效，需配備多級過濾裝置。01氯離子限值Cl?濃度應(yīng)<200ppm，過高會加劇設(shè)備腐蝕（尤其不銹鋼部件），并干擾石膏結(jié)晶過程。02pH值與硬度工藝水pH宜維持在6.5-8.5，總硬度<150mg/L（以CaCO?計(jì)），避免結(jié)垢導(dǎo)致傳熱效率下降或管道堵塞。0305運(yùn)行管理與維護(hù)Chapter系統(tǒng)啟停操作規(guī)范停機(jī)后維護(hù)程序系統(tǒng)停運(yùn)后需立即進(jìn)行管道沖洗、漿液排空等操作，防止結(jié)垢和腐蝕，并對關(guān)鍵設(shè)備（如噴嘴、除霧器）進(jìn)行防腐保養(yǎng)。分階段啟動(dòng)流程按照先啟動(dòng)輔助系統(tǒng)（如冷卻水、壓縮空氣），再逐步投運(yùn)主工藝系統(tǒng)（吸收塔循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)）的順序操作，避免設(shè)備過載或工藝參數(shù)突變。啟動(dòng)前設(shè)備檢查全面檢查脫硫脫硝系統(tǒng)各設(shè)備狀態(tài)，包括泵、風(fēng)機(jī)、閥門、儀表等關(guān)鍵部件，確保無泄漏、堵塞或損壞現(xiàn)象，同時(shí)驗(yàn)證控制系統(tǒng)通信正常。運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控要點(diǎn)煙氣流量與組分監(jiān)測實(shí)時(shí)監(jiān)測入口煙氣流量、SO?/NOx濃度及氧含量，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與系統(tǒng)處理效率，偏差超過閾值時(shí)需及時(shí)調(diào)整噴氨量或石灰石漿液投加量。壓差與溫度報(bào)警重點(diǎn)關(guān)注GGH（氣體換熱器）壓差、布袋除塵器壓差及反應(yīng)器溫度，異常波動(dòng)可能預(yù)示堵塞或催化劑失效，需立即排查原因。漿液pH值與密度控制維持吸收塔漿液pH值在最佳反應(yīng)區(qū)間（通常5.0-5.8），密度控制在合理范圍（1080-1150kg/m3），防止結(jié)垢或反應(yīng)效率下降。吸收塔溢流或液位異常噴氨系統(tǒng)堵塞或泄漏檢查液位計(jì)準(zhǔn)確性、循環(huán)泵運(yùn)行狀態(tài)及排漿閥門開度，若因漿液起泡導(dǎo)致溢流，需投加消泡劑并調(diào)整攪拌強(qiáng)度。定期清洗氨噴射格柵，發(fā)現(xiàn)管道泄漏時(shí)立即隔離檢修，避免氨逃逸造成二次污染或設(shè)備腐蝕。常見故障處理方案催化劑活性下降通過定期取樣分析催化劑孔道堵塞情況及活性成分含量，必要時(shí)進(jìn)行在線清灰或更換失效催化劑層。儀表數(shù)據(jù)漂移對關(guān)鍵儀表（如CEMS、pH計(jì)）實(shí)施定期標(biāo)定與校準(zhǔn)，異常數(shù)據(jù)需結(jié)合工藝參數(shù)交叉驗(yàn)證，避免誤判導(dǎo)致操作失誤。06技術(shù)發(fā)展與案例Chapter最新技術(shù)進(jìn)展方向高效復(fù)合吸收劑研發(fā)采用納米材料與堿性物質(zhì)復(fù)合的新型吸收劑，顯著提升二氧化硫和氮氧化物的捕獲效率，同時(shí)降低運(yùn)行能耗與副產(chǎn)物生成量。低溫催化還原技術(shù)開發(fā)新型低溫SCR催化劑，實(shí)現(xiàn)在較低溫度區(qū)間內(nèi)高效分解氮氧化物，減少傳統(tǒng)高溫催化工藝的能源消耗與設(shè)備腐蝕問題。智能化控制系統(tǒng)集成AI算法與實(shí)時(shí)監(jiān)測傳感器，動(dòng)態(tài)優(yōu)化脫硫脫硝工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)污染物排放濃度精準(zhǔn)調(diào)控與藥劑投加量最小化。資源化利用技術(shù)將脫硫副產(chǎn)物石膏轉(zhuǎn)化為高純度碳酸鈣或建材原料，推動(dòng)廢棄物循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，減少landfill依賴。某電廠將傳統(tǒng)石灰石-石膏法改造為雙循環(huán)噴淋塔結(jié)構(gòu)，脫硫效率提升至99.2%，同步集成除塵功能，出口顆粒物濃度低于5mg/m3。燃煤電廠濕法脫硫升級應(yīng)用活性炭吸附-再生工藝處理高硫煙氣，硫資源回收率超85%，系統(tǒng)無廢水排放，適用于缺水地區(qū)工業(yè)場景。鋼鐵自備電廠干法脫硫示范采用蜂窩式催化劑模塊與分層噴氨技術(shù)，氮氧化物脫除率穩(wěn)定在90%以上，氨逃逸量控制在2.5ppm以內(nèi)，顯著降低運(yùn)行成本。燃?xì)鈾C(jī)組SCR系統(tǒng)優(yōu)化010302典型電廠改造案例通過爐內(nèi)噴鈣與尾部半干法噴霧干燥組合工藝，實(shí)現(xiàn)二氧化硫與氮氧化物協(xié)同控制，綜合減排效率達(dá)雙85%標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)合脫除04減排效果評估分析環(huán)境效益量化某區(qū)域電廠群實(shí)施超低排放改造后，年減排二氧化硫12萬噸、氮氧化物8萬噸，周邊PM2.5年均濃度