1 脫硝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
脫硝技術(shù)從技術(shù)途徑上可分為低氮燃燒技術(shù)和SCR煙氣脫硝技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)主要是采用復(fù)合式的空氣分級(jí)低NOx燃燒技術(shù)，SOFA風(fēng)的比例從25%提高到35%，該燃燒技術(shù)在獲得較高的燃燒效率、確保煤粉安全穩(wěn)定燃燒的同時(shí)能有效降低NOx的排放，緩解爐后脫硝的壓力。爐后煙氣脫硝目前主要采用SCR煙氣脫硝技術(shù)、SNCR煙氣脫硝技術(shù)、SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。
1.1 SCR煙氣脫硝技術(shù)
該技術(shù)是在煙氣中加入還原劑(如尿素)，反應(yīng)后生成N2和水。在有催化劑的情況下，該反應(yīng)活化溫度為300 ℃~400 ℃，相當(dāng)于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度。目前該技術(shù)脫硝效率約為60%~90%。
1.2 SNCR煙氣脫硝技術(shù)
該技術(shù)為非選擇性還原劑脫硝技術(shù)，因此需要較高的反應(yīng)溫度，還原劑噴入爐膛溫度為850 ℃~1 100 ℃的區(qū)域，還原劑(尿素)迅速分解為NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2，該方法是以爐膛為反應(yīng)器。SNCR脫硝技術(shù)效率較低，一般為20%~50%，最新的研究結(jié)果表明，用尿素做還原劑時(shí)，有可能會(huì)產(chǎn)生破壞大氣層中臭氧的N2O。
1.3 SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)
該技術(shù)為上述兩種脫硝技術(shù)的綜合，效率較高，一般為60%~80%效率介于SCR與SNCR兩者之間，并且SNCR-SCR聯(lián)合脫硝工藝中的SCR 脫硝效率不宜大于30%，該技術(shù)系統(tǒng)及運(yùn)行更為復(fù)雜，目前采用該技術(shù)的工程極少。
綜上所述，脫硝技術(shù)在今后的發(fā)展趨勢(shì)是低NOx燃燒技術(shù)與爐后SCR煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合齊頭并進(jìn)的策略。同時(shí)需要開(kāi)發(fā)低負(fù)荷(此時(shí)反應(yīng)溫度更低，SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑效率較低)脫硝技術(shù)，具體的實(shí)現(xiàn)可以采用省煤器分段，在鍋爐低負(fù)荷時(shí)，溫度亦能達(dá)到催化劑活化反應(yīng)溫度的區(qū)域增設(shè)脫硝裝置，另一種方法就是開(kāi)發(fā)低溫催化劑。
2 脫硫技術(shù)
目前大型鍋爐的脫硫技術(shù)基本上都是采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，其原理大同小異，在此不再贅述。濕法脫硫的核心部分在于吸收塔，其型式主要有填料塔、液柱塔、噴淋塔、鼓泡塔和雙回路塔，其特點(diǎn)及比選介紹如下。
2.1 填料塔
填料塔內(nèi)裝設(shè)固體填料，漿液由填料層表面流下，煙氣在穿過(guò)填料過(guò)程中與漿液接觸反應(yīng)，完成脫硫過(guò)程，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但壓損大，易堵塞，目前很少使用。
2.2 液柱塔
液柱塔為無(wú)填料塔，液柱由下往上垂直噴射，形成液柱，煙氣由塔頂或塔底進(jìn)入吸收塔，氣、液兩相擾動(dòng)激烈，充分傳質(zhì)，完成SO2 吸收，其特點(diǎn)是效率高，無(wú)堵塞，缺點(diǎn)是煙氣阻力損失大。
2.3 噴淋吸收塔
噴淋吸收塔為目前運(yùn)用最多的塔型，煙氣自下而上運(yùn)動(dòng)，吸收機(jī)漿液則由塔頂?shù)膰娮斐世葼畲怪被蛞砸欢ǖ慕嵌认蛳聡娚?。噴淋塔中的煙氣和吸收劑漿液兩相接觸面積與噴淋密度成正比。該噴淋塔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，壓降小，脫硫效率較高，缺點(diǎn)為煙氣分布欠均勻。噴淋塔又有好多具體方案，在此不再展開(kāi)。
2.4 鼓泡塔
鼓泡塔通過(guò)噴射管將煙氣鼓入石灰石漿液面以下的部分，讓煙氣被漿液充分洗浴后鼓泡冒出，因此得名。該技術(shù)主要特點(diǎn)是脫硫效率高，煤種適應(yīng)性好，除塵效果好，煙氣流量分配均勻，缺點(diǎn)是阻力較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
目前高硫煤要達(dá)到低于50 mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)，需采用串聯(lián)吸收塔技術(shù)，即采用分級(jí)脫硫，兩個(gè)吸收塔中各自設(shè)置噴淋層，煙氣先在預(yù)洗塔中脫除部分SO2和其它污染物之后進(jìn)入后吸收塔脫除剩余的污染物。兩塔串聯(lián)運(yùn)行，共同脫硫，能夠滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)，但系統(tǒng)復(fù)雜，占地較大。此外中國(guó)自主開(kāi)發(fā)出液柱+噴淋雙塔技術(shù)，前塔采用液柱塔，除去煙氣中70%的SO2，然后進(jìn)入逆流噴淋塔，進(jìn)一步脫除殘余的SO2，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，最高脫硫效率可達(dá)98.5%。這兩種串聯(lián)吸收塔技術(shù)，前者初投資及施工難度均大于后者，而脫硫效率相當(dāng)，故推薦采用液柱+噴淋雙塔技術(shù)。