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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状

2022年 第04期
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作者:
唐潇
徐仁博
张发捷
马云龙
赵宏
王乐乐
孙路石
于洁
单位:
华中科技大学煤燃烧国家重点实验室;华能大连电厂;西安热工研究院有限公司苏州分公司
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NOx。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NH4HSO4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SO3与H2O的存在可促使灰中氨含量升高,NH3、SO3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NH3催化氧化成N2,从而有效除去烟气中逃逸的NH3,减少NH4HSO4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NH3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。

关键词:
粉煤灰
SCR
硫酸氢铵
吸附
脱氨技术
作者简介:
唐潇(1996—),男,四川广安人,硕士研究生。E-mail:tangxiaohs@163.com
通讯作者:于洁(1985—),男,山东烟台人,副教授,博士。E-mail:yujie@hust.edu.cn
图表:
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引用格式:
唐潇,徐仁博,张发捷,等.SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状[J].洁净煤技术,2022,28(4):75-85. TANG Xiao,XU Renbo,ZHANG Fajie,et al.Research status of SCR ammonia conversion,adsorption and ammonia removal technology from fly ash[J].Clean Coal Technology,2022,28(4):75-85.
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