：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(shí)，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(gè)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(shí)N2O4全部分解成NO2，溫度再高NO2開(kāi)始分解成NO和O2。NO2是一種強(qiáng)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(shí)或在高溫燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的，首成NO，然后由NO氧化成NO2。在高溫燃燒過(guò)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(lái)。
在燃燒過(guò)程中燃燒氣體溫度越高，過(guò)?？諝庠蕉?，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(guó)內(nèi)外已開(kāi)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(shí)脫硝相結(jié)合的方法，具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無(wú)需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無(wú)需占用大量的場(chǎng)地，占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合老舊電廠進(jìn)行脫NOX技術(shù)改造。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，脫NOX效率≥90%。該技術(shù)可達(dá)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(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省60%-80%，脫NOX工藝簡(jiǎn)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(wèn)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(shí)脫硝相結(jié)合的脫NOX方法，是一種無(wú)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(jìn)行改造。將石灰石-石膏濕法脫硫改造為脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法進(jìn)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(shí)：
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
NO雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0°C時(shí)，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(diǎn)。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(shí)，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(kāi)始溶于水中時(shí)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(jì)算，2小時(shí)44分鐘后，水溶液中硝酸的含量將為12%左右。因此可以說(shuō)NO溶于水中是不成問(wèn)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(jìn)行著。因?yàn)镹O2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(diǎn)
（1）脫硝添加劑可以在石灰石濕法脫硫的脫硫塔中進(jìn)行。
（2）脫硝效率80%—90%，可在不使用SCR脫硝技術(shù)的情況下，實(shí)施NO2達(dá)標(biāo)排放。
（3）造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用極低，運(yùn)行管理工程量極少。
（4）工藝簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。
（5）測(cè)控參數(shù)少（PH值、溫度、液位），測(cè)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(duì)各種含硫煤（油）具有較好的適應(yīng)性。
（9）對(duì)燃燒裝置無(wú)不良影響，生產(chǎn)工藝、原料來(lái)源及產(chǎn)物應(yīng)用對(duì)周邊企業(yè)無(wú)依賴(lài)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(gè)裝置內(nèi)完成。一次性投資，脫硝率90%以上，可實(shí)現(xiàn)NO2達(dá)標(biāo)排放。
（13）運(yùn)行費(fèi)用低。比傳統(tǒng)脫硝方法降低運(yùn)行費(fèi)用50%—80%。
五、煙氣脫硝技術(shù)對(duì)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(yùn)行費(fèi)用高、蜂窩狀催化劑容易結(jié)垢、堵塞、中毒等問(wèn)題，又可解決脫硫煙氣中的NO2的問(wèn)題，脫硫脫銷(xiāo)在同一個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)行，脫硫脫銷(xiāo)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(yùn)行費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
六、社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義
濕法脫硝技術(shù)是商業(yè)優(yōu)勢(shì)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(jì)條件較差的國(guó)家和地區(qū)的普及應(yīng)用成為可能。它的經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、環(huán)保、集控的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)有利于為眾多企業(yè)所接受，為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科技的進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
七、市場(chǎng)前景
（1）采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法，對(duì)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(shí)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(jì)、穩(wěn)定地運(yùn)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(shí)脫硝相結(jié)合法的600MW超臨界直流鍋爐，且不增加機(jī)組運(yùn)行費(fèi)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(shí)脫硝相結(jié)合的方法可作為我國(guó)燃煤電廠，特別是大中型燃煤電廠控制NOX污染的手段之一。
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