SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状

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.