：曲 倪
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一、技術(shù)背景
何為脫硝？所謂脫硝，指的是除去煙氣中的NOX，NOX主要是NO和NO2組成，而NO含量占90%以上。要除去煙氣中的NO和NO2，就必須研究NO和NO2的性質(zhì)。
NO是一種惰性氧化物，它雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0℃時，一體積水可溶解0.07體積的NO。NOzui特殊的化學(xué)性質(zhì)是加合作用，在常溫下能與空氣中的氧化合，生成紅棕色的NO2。NO是不穩(wěn)定的，和O2相遇，能使O2分裂成氧原子，并和其中的一個氧原子結(jié)合成NO2。
NO2是紅棕色有特殊臭味的氣體，在-10℃左右聚合成N2O4，在120℃時N2O4全部分解成NO2，溫度再高NO2開始分解成NO和O2。NO2是一種強氧化劑，它能把SO2氧化成SO3。NO2溶于水生成硝酸和亞硝酸。NO2的毒性是NO的5倍。
NO和NO2是怎樣產(chǎn)生的呢？一般情況下N2和O2和不發(fā)生化合反應(yīng)。氮氧化合物是在空氣中放電時或在高溫燃燒過程中產(chǎn)生的，首成NO，然后由NO氧化成NO2。在高溫燃燒過程中空氣中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃燒的物質(zhì)與氧起化學(xué)反應(yīng)，首先形成NO，隨后它的一部分在煙道內(nèi)與氧化合形成NO2，大部分的NO從煙囪中排入大氣，并與大氣中的氧結(jié)合成NO2。而未被氧化成NO2的NO就在大氣中與NO2共存下來。
在燃燒過程中燃燒氣體溫度越高，過剩空氣越多，形成NO量就越多。即在燃燒效率越高的情況下，NO越容易生成。這種燃燒方式生成的NO2中NO占90%以上，NO2較少。
按照常用的燃燒方式，煤的燃燒物中NO2的含量為500-1500ppm。
二、濕法脫硝添加劑
目前，國內(nèi)外已開發(fā)出很多種NOX的脫除工藝，在各種NOX脫除工藝中，燃煤鍋爐采用脫硫添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法，具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無需占用大量的場地，占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡單等優(yōu)點，尤其適合老舊電廠進行脫NOX技術(shù)改造。實驗數(shù)據(jù)表明，脫NOX效率≥90%。該技術(shù)可達到較高的脫NOX效率而不需要昂貴的催化劑，比采用選擇性催化還原法（SCR）和非催化性還原法（SNCR）技術(shù)的投資節(jié)省50%-80%，運行和維護費用節(jié)省60%-80%，脫NOX工藝簡單，性能*，省去了還原劑氨尿素及銨鹽的添加，解決了催化劑堵塞和老化失效更換的問題，節(jié)約了大量的資源。采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的脫NOX方法，是一種無需大的設(shè)備投入，不用催化劑和免除還原劑氨泄漏，設(shè)備投資少，可用于現(xiàn)有石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)進行改造。將石灰石-石膏濕法脫硫改造為脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法進行脫硝。
三、濕法脫硝原理
脫硝方法分為干法和濕法兩種。干法脫硝效率在80%左右，且成本較高。這里采用濕法脫硝。
NO2溶于水生成硝酸和NO：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
當(dāng)氧氣足夠時：
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
NO雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0°C時，一體積水可溶解0.07體積的NO。NO難溶于水成為脫硝的難點。但在“濕法脫硝技術(shù)”中有足夠的水使NO溶于水中，有關(guān)研究表明當(dāng)水溶液中硝酸含量>12%時，NO的溶解度比在純水中大100倍，即一體積水能溶解7體積的NO。設(shè)煙氣開始溶于水中時水是純凈，首先是NO2溶于水中生成HNO3，如果NO2在水中不被還原，按照“濕法脫硝技術(shù)”中煙水的比例計算，2小時44分鐘后，水溶液中硝酸的含量將為12%左右。因此可以說NO溶于水中是不成問題的。
NO和NO2既然都已溶于水中，采用濕法脫硝添加劑將它們還原成N2氣。濕法脫硝添加劑就已經(jīng)在水溶液中悄悄地進行著。因為NO2在煙氣中的數(shù)量都很小，濕法脫硝添加劑的數(shù)量是足夠的。如果NO2的數(shù)量不能全部被還原，剩余的部分將被留在溶液中。
四、技術(shù)特點
（1）脫硝添加劑可以在石灰石濕法脫硫的脫硫塔中進行。
（2）脫硝效率80%—90%，可在不使用SCR脫硝技術(shù)的情況下，實施NO2達標(biāo)排放。
（3）造價和運行費用極低，運行管理工程量極少。
（4）工藝簡單，可實現(xiàn)全程自動化控制。
（5）測控參數(shù)少（PH值、溫度、液位），測控技術(shù)成熟。
（6）各流程均有成熟技術(shù)可借鑒。
（7）適合各種規(guī)模的電站及工業(yè)鍋爐。
（8）對各種含硫煤（油）具有較好的適應(yīng)性。
（9）對燃燒裝置無不良影響，生產(chǎn)工藝、原料來源及產(chǎn)物應(yīng)用對周邊企業(yè)無依賴性。
（10）有利于煙氣NOx的吸收和脫除。
（11）不造成（水體、噪聲、粉塵等）二次污染。
（12）脫硫脫硝在同一個裝置內(nèi)完成。一次性投資，脫硝率90%以上，可實現(xiàn)NO2達標(biāo)排放。
（13）運行費用低。比傳統(tǒng)脫硝方法降低運行費用50%—80%。
五、煙氣脫硝技術(shù)對比
與傳統(tǒng)的SCR脫硝方法脫硝相比，即解決了用SCR脫硝法占面積大、投資大、運行費用高、蜂窩狀催化劑容易結(jié)垢、堵塞、中毒等問題，又可解決脫硫煙氣中的NO2的問題，脫硫脫銷在同一個裝置內(nèi)進行，脫硫脫銷一舉兩得，脫硝效率99%以上，不需大的投資建設(shè)脫硝設(shè)備，成本低、大幅度降低運行費用，提高經(jīng)濟效益。
六、社會經(jīng)濟意義
濕法脫硝技術(shù)是商業(yè)優(yōu)勢的脫硝技術(shù)，“濕法脫硝技術(shù)”使（濕法）煙氣脫硝設(shè)備及裝置的小型化、普及化成為可能，使治理NO2污染在一些經(jīng)濟條件較差的國家和地區(qū)的普及應(yīng)用成為可能。它的經(jīng)濟、高效、節(jié)能、環(huán)保、集控的特點和優(yōu)點有利于為眾多企業(yè)所接受，為經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科技的進步做出應(yīng)有的貢獻。
七、市場前景
（1）采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法，對NOX的控制*，600MW燃煤鍋爐NOX排放水平遠(yuǎn)低于《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-1996）的規(guī)定值。
（2）采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法，技術(shù)成熟，易于操作，且可確保鍋爐安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定地運行，鍋爐效率等于或優(yōu)于未采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合法的600MW超臨界直流鍋爐，且不增加機組運行費用，也不產(chǎn)生其他次生污染物。
（3）采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法可作為我國燃煤電廠，特別是大中型燃煤電廠控制NOX污染的手段之一。
