SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状

• 作者: 唐潇 徐仁博 张发捷 马云龙 赵宏 王乐乐 孙路石 于洁
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 工学
• 关键词: 粉煤灰 SCR 硫酸氢铵 吸附 脱氨技术
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 述评
• 页码范围: 75-85
• 页数: 10页
• 分类号: TK09
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21061501

摘要

随着国家对燃煤电厂污染物排放要求愈加严格，燃煤电厂几乎都安装了SCR烟气脱硝装置处理烟气中NO_x。正常运行的SCR烟气脱硝装置脱硝效率为80%～90%。但在超低排放要求下，部分燃煤机组锅炉SCR运行实际脱硝效率高达95%,导致氨逃逸控制难度急剧增大。综述了国内外燃煤电站锅炉SCR脱硝后飞灰中NH_4HSO_4的形成与脱除，分析其形成机制以及脱除方法，对其工业应用进行了展望。研究表明粉煤灰对单质氨的吸附能力有限，但烟气中SO_3与H_2O的存在可促使灰中氨含量升高，NH_3、SO_3浓度和煤种是影响灰中氨含量的主要因素。粉煤灰脱氨技术按原理可分为加热法、氧化法、水洗法以及加碱法等。204℃下，粉煤灰中氨的脱除十分缓慢，处理80 min,氨脱除率小于50%,因而加热法需在260℃进行，能耗较高。灰中含水量高于3%时，氨脱除速率很高，但在随后的干燥阶段，灰中含水量降至2%以下后，氨脱除速率迅速下降，同时水洗法会产生额外的废水；氧化法是选取合适的催化剂安装在SCR烟气脱硝装置后、空预器前，选择性将烟气中NH_3催化氧化成N_2,从而有效除去烟气中逃逸的NH_3,减少NH_4HSO_4生成，降低粉煤灰氨含量，但无法保证氧化剂完全与氨反应，导致残余的氧化剂逃逸。向粉煤灰中加入钙基碱和水并搅拌的氨脱除效果很好，向粉煤灰中加入少量水(～2%)和少量碱(≤2%),粉煤灰中氨质量分数可降至100 mg/kg以下。由于加入的水很少，后续利用机组脱硫后烟气即可干燥，处理过程中产生的NH_3可重新喷入SCR烟气脱硝装置或制氨水。加碱法成本低、效率高，是脱除灰中氨的优良方法。目前飞灰中氨含量仍无行业标准，飞灰中氨对于环境及建材利用的影响仍缺乏工程验证，当前飞灰中氨的脱除仍停留在实验室研究与工业小试阶段。未来需要开展全流程的工程验证以及详细的成本核算，从而实现粉煤灰的资源化利用。