國(guó)外超低排放技術(shù)的研究現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，由于我國(guó)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(duì)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(lái)源就是NOx和SO2。它們不但會(huì)酸雨的生成，它們還會(huì)通過(guò)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(duì)于SO2污染物治理技術(shù)在本世紀(jì)20年代就開(kāi)始大面積的應(yīng)用，60年代開(kāi)始成功的應(yīng)用在工業(yè)。1968年美國(guó)投運(yùn)了套由ABB設(shè)計(jì)生產(chǎn)的脫硫系統(tǒng)。1977年，臺(tái)石灰石濕法脫硫示范裝置在歐洲問(wèn)世。雖然脫硫技術(shù)種類(lèi)很多，如簡(jiǎn)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(yùn)行、適用面廣且脫硫的優(yōu)勢(shì)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(guó)燃煤電力部門(mén)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始SO2控制問(wèn)題，80年代中期加大了試驗(yàn)的力度。由于我國(guó)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(guó)內(nèi)一些電廠(chǎng)的煙氣脫硫裝置還是從歐洲、美國(guó)、日本引進(jìn)的技術(shù)。不過(guò)，由于近幾年環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，我國(guó)開(kāi)始逐步以的技術(shù)為基礎(chǔ)研制適合本國(guó)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(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)，截至2013年底，我國(guó)己投運(yùn)燃煤電廠(chǎng)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(guó)、日本和歐洲于20世紀(jì)40年代開(kāi)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(guò)在爐膛中部布置附加燃盡風(fēng)噴嘴來(lái)實(shí)現(xiàn)煤的分級(jí)燃燒，通過(guò)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(lèi)。1975年在日本Shimoneski電廠(chǎng)建立了個(gè)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(shì)，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(guó)SCR技術(shù)始于上世紀(jì)90年代，2004年以后脫硝市場(chǎng)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(jì)，截止2012年底，我國(guó)己建成脫硝設(shè)施的燃煤機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到23萬(wàn)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(chǎng)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(guó)燃煤電廠(chǎng)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(zhǎng)期穩(wěn)定在20mg/Nm3以下，且排放濃度對(duì)粉塵的特性不敏感，不會(huì)受粉塵比電阻的影響。但因?yàn)槠浞蹓m濃度較高，清灰周期和濾袋壽命都較短，換濾袋費(fèi)用很高。另外運(yùn)行阻力大，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也高。電一袋復(fù)合型除塵器對(duì)煙塵的脫除不是簡(jiǎn)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(shì)的基礎(chǔ)上，將電除塵的荷電除塵及袋式除塵的過(guò)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(chǎng)時(shí)發(fā)生化和凝并，形成大粒徑顆粒。靜電除塵器對(duì)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(yùn)行費(fèi)用較低，燃煤鍋爐除塵器性高，使用壽命長(zhǎng)。但高比電阻粉塵所導(dǎo)致的反電暈和振打引起的二次揚(yáng)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(chǎng)占有率在90%以上，仍處于主導(dǎo)地位。