脫硝技術(shù)

選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）

選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑，在 850～1100℃溫度范圍內(nèi)還原NOx的方法。最常使用的藥品為氨和尿素。一般來說，SNCR脫硝效率對大型燃煤機(jī)組可達(dá) 25%～40% ,對小型機(jī)組可達(dá) 80%。由于該法受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段。其工程造價(jià)低、布置簡易、占地面積小，適合老廠改造，新廠可以根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)配合使用。

選擇性催化還原技術(shù)（SCR）

SCR 是最成熟的煙氣脫硝技術(shù), 它是一種爐后脫硝

方法, 最早由日本于 20 世紀(jì) 60~70 年代后期完成商業(yè)運(yùn)行, 是利用還原劑(NH3, 尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應(yīng)生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為“ 選擇性” 。世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。

在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分，制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應(yīng)用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）、中溫催化劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃）， 不同的催化劑適宜的反應(yīng)溫度不同。如果反應(yīng)溫度偏低，催化劑的活性會降低，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運(yùn)行會使催化劑發(fā)生永久性損壞；如果反應(yīng)溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。國內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫，反應(yīng)溫度區(qū)間為315℃～400℃。

優(yōu)點(diǎn)：該法脫硝效率高，價(jià)格相對低廉，廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。

缺點(diǎn)：燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大幅增加, 并與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導(dǎo)致尾部煙道設(shè)備損壞。 雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現(xiàn)象也不容忽視。

活性炭吸附

配合使用

電子束脫硝（EBA）

EBA是國際先進(jìn)的煙氣處理技術(shù)之一，其原理是利用高能電子加速器產(chǎn)生的電子束(500～800 kV)輻照處理煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸銨和硝酸銨 。該技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始先后在日本、美國、德國、波蘭等建立中試及工業(yè)示范項(xiàng)目。國內(nèi)首例EBA脫硫脫硝示范工程于1997年8月投入運(yùn)行，其實(shí)際脫硫及脫硝效率分別為86.8%和17.6%，并可回收副產(chǎn)品硫酸銨、硝酸銨。

國內(nèi)外部分電子束處理工程的規(guī)模和技術(shù)參數(shù)：

幾種煙氣脫硝技術(shù)適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)比較：

脫硝燃燒前脫硝

1）加氫脫硝

2）洗選

脫硝燃燒中脫硝

1）低溫燃燒

2) 低氧燃燒

3）CFB燃燒技術(shù)

4）采用低NOx燃燒器

5）煤粉濃淡分離

6）煙氣再循環(huán)技術(shù)

脫硝燃燒后脫硝

1）選擇性非催化還原 脫硝（SNCR）

2) 選擇性催化還原 脫硝（SCR）

3）活性炭吸附

4）電子束脫硝

2010年12月3日，據(jù)《上海證券報(bào)》援引行業(yè)人士的話報(bào)道，“十二五”期間節(jié)能減排將增加“脫硝”這一約束性硬指標(biāo)；預(yù)計(jì)“十二五”及“十三五”期間，國家在這一領(lǐng)域的投資需求將分別達(dá)萬億元。

報(bào)道稱，中國化工信息中心副總工程師徐京生是在中國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會上做出上述表示的。她進(jìn)一步指出，國家在“十二五”期間會將氮氧化物也列入節(jié)能減排的總量控制范圍，而控制氮氧化物的實(shí)質(zhì)就是“脫硝”；今后會像強(qiáng)制“脫硫”一樣實(shí)施強(qiáng)制“脫硝”。

“十二五”節(jié)能規(guī)劃十大節(jié)能工程

脫硫脫硝工程列入十二五節(jié)能規(guī)劃十大節(jié)能工程：

1、脫硫脫硝工程（火電行業(yè)、水泥行業(yè)、鋼鐵行業(yè)作為重中之重）

2、節(jié)能改造工程

3、節(jié)能產(chǎn)品惠民工程

4、合同能源管理推廣工程

5、節(jié)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程

6、城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施建設(shè)工程

7、重點(diǎn)流域水污染防治工程

8、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染防治工程

9、循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范推廣工程

10、節(jié)能減排能力建設(shè)工程。

概念

為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境，應(yīng)對煤進(jìn)行脫硝處理。分為燃燒前脫硝、燃燒過程脫硝、燃燒后脫硝。

脫硝技術(shù)

根據(jù)水泥窯氮氧化物的形成機(jī)理，水泥窯降氮減排的技術(shù)措施有兩大類：

一類是從源頭上治理?？刂旗褵猩蒒Ox。其技術(shù)措施：①采用低氮燃燒器；②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒，控制燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。

另一類是從末端治理?？刂茻煔庵信欧诺腘Ox，其技術(shù)措施：①“分級燃燒 SNCR”，國內(nèi)已有試點(diǎn)；②選擇性非催化還原法（SNCR），國內(nèi)已有試點(diǎn)；③選擇性催化還原法（SCR），歐洲只有三條線實(shí)驗(yàn)；③SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗(yàn)；④生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。

總之，國內(nèi)開展水泥脫硝，尚屬探索示范階段，還未進(jìn)行科學(xué)總結(jié)。各種設(shè)計(jì)工藝技術(shù)路線和裝備設(shè)施是否科學(xué)合理、運(yùn)行可靠的脫硝效率、運(yùn)行成本、水泥能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。

脫硝的系統(tǒng)工程

水泥企業(yè)采用“SNCR”方法脫硝，并非水泥企業(yè)一家之事。它受到不少制約。不僅涉及生產(chǎn)、流通、分配和消費(fèi)，而且涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、公安、能源、物價(jià)、環(huán)保、安全監(jiān)管和質(zhì)檢等政府多個(gè)部門。

采用SNCR方法脫硝，還原劑是最大消耗品（但對于SCR脫硝來說催化劑的消費(fèi)量更多）。水泥脫硝一般選用尿素或氨水（不選擇液氨 —— 危險(xiǎn)品）作還原劑，但是尿素、氨水又是通過合成氨轉(zhuǎn)換而生產(chǎn)出來的，可是合成氨單位產(chǎn)品綜合能耗相當(dāng)高（詳見表2）。

現(xiàn)以重慶18條2500t/d線脫硝為例， 若NOx排放的本底值為1000mg/Nm3左右，NOx排放要降到500 mg/Nm3以下，年減排NOx為21060噸，則必須采用SNCR脫硝，若選擇氨水（濃度25%）作還原劑，則年需耗氨水62280噸。既相當(dāng)于消耗合成氨15570噸→必然增加化工廠綜合能耗25691噸（標(biāo)煤）→經(jīng)信委必然增加化工廠天然氣用量和用電指標(biāo)→必然增加化工廠合成氨水污染物排放（化學(xué)需氧量23.36噸、氨氮9.3噸、氰化物0.047噸、SS10.90噸、石油類1.56噸、揮發(fā)酚0.031噸、硫化物0.156噸、排水量155700噸）→勢必涉及到環(huán)保部門對合成氨生產(chǎn)企業(yè)污染物控制總量指標(biāo)→涉及物價(jià)部門如何確定用于水泥工業(yè)脫硝的氨水、尿素價(jià)格以及化工廠增用天然氣價(jià)格如何確定→涉及增加運(yùn)送氨水、尿素到水泥廠的社會運(yùn)量及公安交通安全暢通→涉及農(nóng)業(yè)主管部門將尿素、氨水調(diào)出農(nóng)業(yè)系統(tǒng)→涉及市政府節(jié)能、減排辦公室對水泥企業(yè)脫硝增加了單位產(chǎn)品能源消耗和廢棄物排放量如何考核→涉及國家標(biāo)準(zhǔn)制定部門修改相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)→涉及質(zhì)監(jiān)部門對水泥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)等。

脫硝探索示范階段

2011年底，我國在役新型干法水泥生產(chǎn)線1513條。安裝建設(shè)有水泥脫硝設(shè)施的僅為6條 5年左右時(shí)間，才建成6條線，它們各條線的投資、運(yùn)行情況，脫硝效率、真實(shí)的成本和運(yùn)行費(fèi)用如何？尚不清楚。

脫硝方興未艾階段

1、 2012年五月底止，在我國西部12個(gè)?。▍^(qū)、市）中，83.3%在行動(dòng)

重慶市：2012年2月21日，重慶市發(fā)出了渝委辦[2012]16號文件，要求9個(gè)企業(yè)18條新型干法水泥生產(chǎn)線，年底建成脫硝裝置；有6條線處于建設(shè)調(diào)試階段，其它處于可研或招標(biāo)階段。

四川省：2011年11月7日，四川省人民政府辦公廳發(fā)出了川辦函[2011]247號文件，《轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)廳關(guān)于“十二五”降氮脫硝工作意見的通知》，“十二五”期間完不成的，將停止對該水泥企業(yè)的供電。

云南?。涵h(huán)保廳約談遠(yuǎn)東水泥有限公司，安排脫硝工程建設(shè)。

貴州?。菏…h(huán)保廳向全省9個(gè)市（州）發(fā)函，要求火電、水泥行業(yè)須建脫硝設(shè)施：4000t/d以上及2000t/d以下的生產(chǎn)線綜合脫硝效率要求達(dá)到75%以上，2000t/d至4000t/d的生產(chǎn)線綜合脫硝效率要求達(dá)到40%以上，省政府每季度進(jìn)行普查。

寧夏：召開了2012年全區(qū)主要污染物減排工作會議，全面啟動(dòng)水泥企業(yè)的低氮燃燒工程；平羅恒達(dá)水泥公司2500t/d生產(chǎn)線脫硝項(xiàng)目已簽約。

新疆：在“十二五”工程減排措施中，新增煙氣脫硝工程（水泥熟料生產(chǎn)線脫硝工程）。

陜西：2011年陜西省環(huán)保廳、咸陽市政府相繼發(fā)出有關(guān)文件，要求水泥企業(yè)開展脫硝工程建設(shè)。

青海：環(huán)保廳確定“42321”目標(biāo)，抓緊鹽湖海納、互助金圓、湟中祁連山等水泥企業(yè)脫硝工程建設(shè)。

內(nèi)蒙古：煙氣脫硝和煙塵控制技術(shù)交流會在鹽城召開。

廣西：廣西西普南雁水泥有限公司脫硝示范2000t/d生產(chǎn)線，2012年4月25日已投入運(yùn)行。

2、 在我國中部6個(gè)省中，100%在行動(dòng)

河南：河南省新鄉(xiāng)市強(qiáng)制當(dāng)?shù)厮嗥髽I(yè)脫硝改造。新鄉(xiāng)市共有新型干法生產(chǎn)線18條以上，2012年底以前開工建設(shè)水泥脫硝，2013年前必須完成。

湖南：水泥行業(yè)脫硝進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。2013年前，全省2000t/d以上生產(chǎn)線全部實(shí)施低氮燃燒技術(shù)改造，脫硝率達(dá)到30%以上；4000t/d以上生產(chǎn)線必須配備SNCR設(shè)施，脫硝效率60%以上；已脫硝企業(yè)擅自停運(yùn)、逾期未建企業(yè)一律停產(chǎn)。

江西江西環(huán)保廳召開2012年脫硫脫硝建設(shè)項(xiàng)目座談會，江西南方等8家水泥企業(yè)分別介紹了脫硝項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。

湖北：黃石市環(huán)保局對全市7家水泥生產(chǎn)廠提出了減排要求，加快對現(xiàn)役生產(chǎn)線進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造，3月底各企業(yè)提出具體方案，對“十二五”不安裝脫硝設(shè)施的水泥企業(yè)將足額征收NOx排污費(fèi)。

安徽?。翰扇《囗?xiàng)措施加快推進(jìn)水泥行業(yè)減排，水泥行業(yè)實(shí)施低氮燃燒改造技術(shù)項(xiàng)目15個(gè)。省里正在研究出臺相關(guān)政策，從資金、技術(shù)等方面給減排企業(yè)以支持。

山西：山西省環(huán)保廳強(qiáng)勢推進(jìn)水泥行業(yè)脫硝。新建或改擴(kuò)水泥熟料線一律按《水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件》執(zhí)行綜合脫硝率不低于60%；所有現(xiàn)役新型干法水泥生產(chǎn)線全部完成低氮燃燒技術(shù)改造，脫硝率不低于30%，4000t/d及以上生產(chǎn)線，2013年底建成投入運(yùn)行。其他線，2014年6月底全部建成。

3、 在我國東部10個(gè)省（市）中，70%在行動(dòng)

北京、天津、上海三個(gè)直轄市，起步早。

河北：臨城奎山冀東水泥脫硝工程開工，擬6月底建成。

廣東：水泥企業(yè)實(shí)施廣東地方新標(biāo)準(zhǔn)。廣東、珠三角大部分地區(qū)開始執(zhí)行廣東省《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，NOx排放濃度限定值550mg/Nm3，余下區(qū)域自2014年執(zhí)行；廣東抓17條示范線，且廣東環(huán)保廳明確補(bǔ)貼政策：2012年和2013年脫硝的水泥企業(yè)，按每條線300萬元和150萬元的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼，2014年上脫硝裝置的企業(yè)不補(bǔ)貼。

浙江：杭州先行先試NOx排放濃度的政策規(guī)定最牛。杭州市主要污染物減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，以杭減辦[2011]30號文件提出：2012年9月底前完成現(xiàn)役12家水泥企業(yè)16條熟料生產(chǎn)線脫硝工程，水泥企業(yè)煙氣脫硝率保證達(dá)到85%以上（NOx排放濃度≤150mg/Nm3），脫硝裝置保證運(yùn)轉(zhuǎn)率95%以上，脫硝設(shè)備靠引進(jìn)壽命15年以上，脫硝不得造成二次污染，即SCR和SNCR-SCR氨逃逸控制在8mg/m3（干基、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）以下。失效催化劑應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行再生處理，無法再生的應(yīng)進(jìn)行無害化處理。其脫硝資金由市財(cái)政按項(xiàng)目總投資的30%補(bǔ)貼，其中，4000-5000t/d的生產(chǎn)線最高補(bǔ)貼690萬元/條，2500t/d的生產(chǎn)線最高補(bǔ)貼480萬元/條，各區(qū)、縣（市）配套補(bǔ)貼不少于40%，其余企業(yè)自籌。山東：現(xiàn)役水泥企業(yè)>2000t/d的生產(chǎn)線，必經(jīng)進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造，并配套煙氣脫硝設(shè)施。

福建：現(xiàn)役2000t/d的水泥生產(chǎn)線，兩年內(nèi)完成脫硝改造。2012年底前，對≥4000t/d的生產(chǎn)線實(shí)行低氮燃燒器改造，并建成脫硝裝置，綜合脫硝率達(dá)到60%以上；2013年底前，對≥2000t/d<4000t/d的水泥生產(chǎn)線，進(jìn)行低氮燃燒器改造，并建成脫硝裝置，綜合脫硝率50%以上；對于<2000t/d以下的生產(chǎn)線，脫硝率達(dá)到30%以上。

4、 在我國東北3個(gè)省中，67%在行動(dòng)

黑龍江：脫硫脫硝納入重點(diǎn)監(jiān)管，19家水泥企業(yè)年內(nèi)完成低氮燃燒改造工程。

吉林省：全面開展水泥行業(yè)氮氧化物減排攻堅(jiān)戰(zhàn)。一是2012年7月底，現(xiàn)役10條4000t/d及以上生產(chǎn)線全部配備脫硝設(shè)施；二是2013年7月底，10條2000t/d熟料線全部完成低氮燃燒技術(shù)改造工程；三是新建、改造、擴(kuò)建的生產(chǎn)線按《水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件》驗(yàn)收，綜合脫硝率不低于60%；四是加大監(jiān)管NOx征收力度和超排處罰力度。全省將安排2000萬元資金補(bǔ)貼水泥企業(yè)脫硝。綜上所述，全國4/5以上的省、自治區(qū)、直轄市都在轟轟烈烈地開展水泥脫硝工作。

脫硝氮氧化物

氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一。通常所說的氮氧化物NO_x有多種：N₂0、NO、N0₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅，其中NO和N0₂是重要的大氣污染物。我國氮氧化物的排放量中70%來自煤炭的直接燃燒，電力工業(yè)又是我國的燃煤大戶，因此NO_x排放的主要來源是火力發(fā)電廠 。

氮氧化物的來源

1 火力發(fā)電：空氣中的氮氧化物，最大的來源是火力發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年，我國氮氧化物排放總量超過

1900萬噸，其中火力發(fā)電是最大來源，燃煤電廠排放700萬噸，其次是工業(yè)和交通運(yùn)輸部門，分別貢獻(xiàn)了23%和20%。

2 機(jī)動(dòng)車尾氣：氮氧化物更重要的來源是機(jī)動(dòng)車排放的尾氣。也就是說，當(dāng)汽車行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的1600℃高溫和富氧條件生成了氮氧化物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年，我國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到1.699億輛。在北京、上海、廣州等機(jī)動(dòng)車保有量位于前40名的城市中，約50%的氮氧化物污染來自于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放；深圳市機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物占到了全市排放量的56.4%。而在民用車輛里，其中大型客車和重型貨車排放的氮氧化物約占機(jī)動(dòng)車排放氮氧化物總量的70%。

3 采暖燃燒的鍋爐：采暖燃燒的鍋爐也是氮氧化物的一大來源。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在冬季采暖季節(jié)，北京大氣中的氮氧化物濃度是夏天的10倍，當(dāng)然，冬季排放的氮氧化物并沒有比夏天多10倍，但由于夏天大氣氧化性能好，能將氮氧化物快速轉(zhuǎn)化掉。因此，冬季大氣的氮氧化物污染問題顯得更嚴(yán)重。 4其它 ：氮氧化物天然排放的NOx,主要來自土壤和海洋中有機(jī)物的分解，屬于自然界的氮循環(huán)過程。 人為活動(dòng)排放的NO，大部分來自化石燃料的燃燒過程，如汽車、飛機(jī)、內(nèi)燃機(jī)及工業(yè)窯爐的燃燒過程；也來自生產(chǎn)、使用硝酸的過程，如氮肥廠、有機(jī)中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠等。據(jù)80年代初估計(jì)，全世界每年由于人類活動(dòng)向大氣排放的NOx約5300萬噸。NOx對環(huán)境的損害作用極大，它既是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，也是形成大氣中光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)和消耗O3的一個(gè)重要因子。

在高溫燃燒條件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO約占95%。 但是，NO在大氣中極易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成NO2，故大氣中NOx普遍以NO2的形式存在?？諝庵械腘O和NO2通過光化學(xué)反應(yīng)，相互轉(zhuǎn)化而達(dá)到平衡。在溫度較大或有云霧存在時(shí)，NO2進(jìn)一步與水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3）。在有催化劑存在時(shí)，如加上合適的氣象條件，N02轉(zhuǎn)變成硝酸的速度加快。特別是當(dāng)NO2與SO2同時(shí)存在時(shí)，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。此外，NOx還可以因飛行器在平流層中排放廢氣，逐漸積累，而使其濃度增大。NOx再與平流層內(nèi)的O3發(fā)生反應(yīng)生成NO與O2，N0與O進(jìn)一步反應(yīng)生成NO2和O2，從而打破O3平衡，使O3濃度降低，導(dǎo)致O3層的耗損。

氮氧化物的危害

氮氧化物可刺激肺部，使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病，呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者，會較易受二氧化氮影響。對兒童來說，氮氧化物可能會造成肺部發(fā)育受損。研究指出長期吸入氮氧化物可能會導(dǎo)致肺部構(gòu)造改變，但仍未可確定導(dǎo)致這種后果的氮氧化物含量及吸入氣體時(shí)間。

以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的一個(gè)重要原因.汽車尾氣中的氮氧化物與碳?xì)浠衔锝?jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的有毒煙霧,稱為光化學(xué)煙霧.光化學(xué)煙霧具有特殊氣味,刺激眼睛,傷害植物,并能使大氣能見度降低.另外,氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分.大氣中的氮氧化物主要源于化石燃料的燃燒和植物體的焚燒,以及農(nóng)田土壤和動(dòng)物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化.

氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化

氮氧化物與空氣中的水結(jié)合最終會轉(zhuǎn)化成硝酸和硝酸鹽，隨著降水和降塵從空氣中去除。硝酸是酸雨的原因之一；它與其它污染物在一定條件下能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。

N2 O2 =放電= 2NO

在高溫燃燒條件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO約占95%。 但是，NO在大氣中極易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成NO2，故大氣中NOx普遍以NO2的形式存在?？諝庵械腘O和NO2通過光化學(xué)反應(yīng)，相互轉(zhuǎn)化而達(dá)到平衡。在溫度較大或有云霧存在時(shí)，NO2進(jìn)一步與水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3）。在有催化劑存在時(shí)，如加上合適的氣象條件，N02轉(zhuǎn)變成硝酸的速度加快。特別是當(dāng)NO2與SO2同時(shí)存在時(shí)，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。2100433B

火電廠脫硫脫硝煙氣脫硝

由于爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性,使得NOx 的排放不能達(dá)到令人滿意的程度,為了進(jìn)一步降低NOx 的

排放,必須對燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硝處理。通行的煙氣脫硝工藝大致可分為干法、半干法和濕法3 類。其中干法包括選擇性非催化還原法( SNCR) 、選擇性催化還原法(SCR) 、電子束聯(lián)合脫硫脫硝法;半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法;濕法有臭氧氧化吸收法等。

在眾多脫硝方法當(dāng)中,SCR 脫硝工藝以其脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運(yùn)行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多優(yōu)點(diǎn),在日本和歐美得到了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。

火電廠脫硫脫硝SCR脫硝

SCR 裝置主要由脫硝反應(yīng)劑制備系統(tǒng)和反應(yīng)器本體組成。通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入脫硝反應(yīng)劑N H3 ,將NOx 還原為氮?dú)狻Ｓ捎诖诉€原反應(yīng)對溫度較為敏感,故需加入催化劑,以滿足反應(yīng)的溫度要求,增強(qiáng)反應(yīng)活性。

采用高含塵工藝時(shí),SCR 反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器(空預(yù)器) 之間。其優(yōu)點(diǎn)是煙氣溫度高,滿足了催化劑活性要求;缺點(diǎn)是煙氣中的飛灰含量高,對催化劑的防磨損和防堵塞的性能要求較高。對于低含塵工藝,SCR 布置在煙氣脫硫系統(tǒng)( FGD) 之后、煙囪之前。此時(shí)雖然煙氣中的飛灰含量大幅減少,但為了滿足催化劑活性對反應(yīng)溫度的要求,需要安裝蒸汽加熱器和煙氣換熱器( GGH) ,系統(tǒng)復(fù)雜,投資增加,故一般選擇高含塵工藝。2100433B

火電脫硝是指火力發(fā)電為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境，應(yīng)對煤進(jìn)行脫硝處理。

分為燃燒前脫硝、燃燒過程脫硝、燃燒后脫硝。即脫去煙氣中的NOx（氮氧化物），這種物質(zhì)進(jìn)入大氣會形成酸雨，酸雨對人類的危害非常大，所以現(xiàn)在國家一直在提倡環(huán)保，以煤炭為燃料的煙氣都含有這些物質(zhì)，特別是火電廠。

隨著氮氧化物排放污染的日趨嚴(yán)重，國家于“十二五”期間加大了對火電廠氮氧化物排放的控制力度。而脫硝作為減少氮氧化物排放的主要手段，成為“十二五”期間火電企業(yè)面臨的首要任務(wù)。雖然2011年以來，國家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部及地方政府均出臺了相關(guān)促進(jìn)政策措施，但總體來看，目前，我國脫硝改造進(jìn)展緩慢，電廠建設(shè)運(yùn)營脫硝設(shè)施積極性依舊不高。因此，為有效促進(jìn)火電脫硝設(shè)施建設(shè)、改造與運(yùn)營，在對火電脫硝電價(jià)補(bǔ)貼政策逐步進(jìn)行完善的基礎(chǔ)上，還需加強(qiáng)部門協(xié)作，并出臺相關(guān)配套措施。

“十二五”仍以污染物減排為重心，脫硝市場有望重演脫硫市場火爆行情，多項(xiàng)重要政策的出臺，均表明污染物減排仍是“十二五”期間環(huán)保工作的重心，而火電脫硝取代脫硫成為減排工作的重中之重。隨著2014年7月氮氧化物達(dá)標(biāo)“大限”的臨近，火電脫硝工程開工量已有明顯增加，脫硝市場有望成為繼脫硫之后又一千億環(huán)保市場。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會在近日發(fā)布的《2012年上半年全國電力供需形勢及全年分析預(yù)測報(bào)告》中指出，目前我國試行的0.8分/千瓦時(shí)的脫硝電價(jià)補(bǔ)貼無法彌補(bǔ)火電廠額外成本負(fù)擔(dān)，有進(jìn)一步上調(diào)的需求。記者了解到，目前環(huán)保部聯(lián)合發(fā)改委已完成對全國重點(diǎn)地區(qū)火電廠脫硫脫硝進(jìn)展情況的摸底調(diào)查，認(rèn)為火電脫硝電價(jià)補(bǔ)貼調(diào)整面臨著現(xiàn)實(shí)緊迫性。

《2012年上半年全國電力供需形勢及全年分析預(yù)測報(bào)告》顯示，目前發(fā)電企業(yè)同步建設(shè)脫硝設(shè)施的單位總成本約為1.2分/千瓦時(shí)，技改加裝脫硝設(shè)施的單位總成本約為1.5分/千瓦時(shí)，而目前的脫硝試點(diǎn)電價(jià)僅為0.8分/千瓦時(shí)，難以彌補(bǔ)脫硝運(yùn)營成本和投資，因此電廠建設(shè)運(yùn)營脫硝設(shè)施積極性不高。

國家發(fā)展改革委擴(kuò)大燃煤電廠脫硝電價(jià)試點(diǎn)范圍

為鼓勵(lì)電力企業(yè)建設(shè)和運(yùn)行脫硝設(shè)施，減少氮氧化物排放，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，近日，國家發(fā)展改革委下發(fā)了《關(guān)于擴(kuò)大脫硝電價(jià)政策試點(diǎn)范圍有關(guān)問題的通知》。

通知規(guī)定，自2013年1月1日起，將脫硝電價(jià)試點(diǎn)范圍由現(xiàn)行14個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的部分燃煤發(fā)電機(jī)組，擴(kuò)大為全國所有燃煤發(fā)電機(jī)組。脫硝電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)8厘錢。發(fā)電企業(yè)執(zhí)行脫硝電價(jià)后所增加的脫硝資金暫由電網(wǎng)企業(yè)墊付，今后擇機(jī)在銷售電價(jià)中予以解決。

通知要求，各地價(jià)格主管部門要及時(shí)對已安裝脫硝設(shè)施的燃煤機(jī)組執(zhí)行脫硝電價(jià)，調(diào)動(dòng)發(fā)電企業(yè)脫硝積極性；會同有關(guān)部門加強(qiáng)對發(fā)電企業(yè)脫硝設(shè)施運(yùn)行情況的監(jiān)管，督促發(fā)電企業(yè)提高脫硝效率。

據(jù)悉，為提高發(fā)電企業(yè)脫硝積極性，2011年11月，國家發(fā)展改革委出臺燃煤發(fā)電機(jī)組試行脫硝電價(jià)政策，對北京、天津、河北、山西、山東、上海、浙江、江蘇、福建、廣東、海南、四川、甘肅、寧夏等14個(gè)省（區(qū)、市）符合國家政策要求的燃煤發(fā)電機(jī)組，上網(wǎng)電價(jià)在現(xiàn)行基礎(chǔ)上每千瓦時(shí)加價(jià)8厘錢，用于補(bǔ)償企業(yè)脫硝成本。此項(xiàng)措施對氮氧化物減排發(fā)揮了重大作用。2012年上半年，全國氮氧化物排放量首次出現(xiàn)同比下降0.24%；全國脫硝機(jī)組平均脫硝效率40.3%，較2011年同比提高16.1個(gè)百分點(diǎn)。 2100433B