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篇1

脫硝還原劑的成本主要包括兩方面的費用:一是消耗還原劑的物料費用;二是運輸費用。一般而言，制氨系統中液氨和尿素兩種方法物料消耗量比為1∶1．76。按照目前液氨3300元/t，尿素2000元/t計算，兩者費用相差不大。運輸費用方面，本文不完全統計了19個使用液氨為還原劑的脫硝項目，發現液氨的運輸距離一般都較遠，50km以上的約占3/4，導致運輸管理費用相對較高，但在10km以下的供應源也占到了3個，可見液氨的供應一般有兩種形式:一是液氨需要通過較遠距離的轉運來獲得，二是電廠本身就處于工業區，周圍就有液氨的供應公司。尿素作為一般的農用肥料可就近購買，火車或汽車運輸均可，供應源廣泛，因而運輸費用相對較低。在項目初投資、運行成本和電耗上，具體以我國某2×600MW級機組脫硝工程的各項費用比為例，可以發現:以液氨法為基準時，尿素水解和熱解法的初期投資大概增加10%～20%左右，即尿素法制氨的單位千瓦投資較液氨高;液氨法在年運行成本和年電耗成本上費用最低。尿素水解由于部分系統和設備需要進口，因此初期投資較大，但能耗相對熱解法為低。綜上所述，雖然液氨制氨的原料成本較高，且在實際工程中液氨的儲存必須考慮安全性，如需對操作人員進行安全培訓、液氨安措管理費用投資等，但使用液氨時只需蒸發即可得到氨蒸汽，工藝相對簡便，而尿素法必須要經過熱解或水解才能得到氨蒸氣，電耗和蒸汽耗量都較液氨大，且能耗所占比例大，因而液氨較尿素仍有較大的經濟優勢。

部分統計國內近3年的45個脫硝工程的還原劑選用情況，液氨30個、占66．7%，而尿素水解和熱解分別為12個和3個，分別占26．7%和6．6%。其中，江蘇地區的12個脫硝項目中的11個采用了液氨法。由此可見，目前國內尿素法制氨總體上仍相對較少，其中熱解技術有較為成功的使用業績并已實現部分設備的國產化，水解技術則大多依賴進口設備。針對上述情況，本文進一步對以液氨為還原劑的不同機組容量的改造脫硝項目情況做一比較，其中脫硝效率為80%，制備車間為2臺機組公用(見表3)。從表3可知，一般情況下，脫硝還原劑消耗費用占年運行成本的比值基本上在10%～20%之間，且隨機組容量的增大，脫硝消耗的還原劑費用和電耗也增大，但單位kW脫硝的投資費用呈遞減關系。進一步不完全統計了不同機組容量的16個脫硝項目，統計結果見圖2。由圖可知單位千瓦脫硝投資隨機組容量明顯降低，兩者呈負相關關系。

篇2

Liao Li， Yang Pengzhi

Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems， Chongqing University， Ministry of Education， Chongqing 400044， PR China

Abstract： The SCR （selective catalytic reduction） technique is an advanced way to removal NOx from the flue gases in coal-fired power plants. Based on the Langmuir adsorption-desorption model and Eley-Rideal reaction mechanism， a dynamic mathematical model is established in this paper to focus on the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor . In additional， identification technique is applied to obtain the exact value of certain kinetic parameters based on the data from a power plant and the assumption that the pre-exponential factor for the DeNOx reaction KNO is a variable which is affected by the NH3/NO concentration ratio at the inlet of the SCR reactor. The SCR model is tested in static state situation and dynamic state situation in different loads in the power plant .The result of simulation suggests that： A）these parameters gained from identification and the SCR model can suit the real SCR reaction in this power plant .B） Temperature， ammonia concentration， nitrogen monoxide concentration as well as gas velocity play crucial roles in SCR reaction .C）In the power plant， the amount of ammonia supply， the control of NH3/NO concentration ratio are effective methods to ensure the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor stays in an appropriate range especially in the load up process or load down process.

Keywords： SCR； modeling and simulation； identification； power plant operation

τ詬玫緋В相比于溫度和進口NO的影響，NH3的增加對于脫硫效率的提高較為緩慢，如圖3（b）、圖6。表3也可以看出，該廠需要的供氨量也很大，氨氮比偏高，在1.4以上，尤其是在負荷變化時，需要更大的氨量，其氨氣逃逸量控制在0.015PPM-0.03PPM左右，符合排放標準。在實際運行中，升降負荷時，需提前增大供氨量，保持氨氮比變化率在0.01以內。并隨時監視出口NO和NH3的排放量，防止排放超標（該廠出口濃度大于200mg/m3即為超標排放）。

（4）溫度與NO共同擾動

選取機組某500MW時穩定狀態時的參數值。 圖7中，5s時刻，進口NO濃度突然升高至962mg/m3，出口NO的濃度相應的增大至68mg/m3 。 15s時刻，突然增加進口煙氣溫度至385℃，催化效應增加，出口NO濃度減小，直至25s處，保持溫度385℃，進口NO濃度降至924 mg/m3。此時可見出口NO濃度減小至56 mg/m3。 變化過程和趨勢符合實際的變化。

六、結論

1依據Langmuir吸附層模型、E-R反應機理、建立反應器出口NO濃度變化的模型，其中未知參數采用多次辨識的方法獲得，假設KNO是一個與氨氮比變化率有關的函數，通過擬合得到關系式 。仿真過程的關鍵是確定不同階段的負荷時起始修正系數 ，負荷變化時根據前后時間段氨氮比變化率乘以相應 。模型能夠較為真實的反應機組運行時出口NO濃度的變化趨勢和相應數值，最大誤差控制在25%以內。

2模型驗證和仿真過程中，反應溫度升高、煙氣流速降低有利于催化反應的進行，入口NO濃度降低、供氨量增加亦能減小出口NO排放量。

3模型能夠對該電廠的脫硝運行過程進行分析和預測，為運行中提供指導防止排放超標：1）入口NO量（通過煤質、負荷）、反應溫度、供氨量的控制是保證脫硝效率的主要手段；2）從仿真試驗中，該電廠催化劑在360℃-380℃之間溫度的增加使得催化效率能明顯提高。運行過程中，機組在550MW-660MW時，將煙氣溫度控制在375℃-385℃之間。400MW-550MW時，應將煙氣溫度控制在365-375℃。300MW-400MW時，將煙氣溫度控制在360℃-365℃；3）控制供氨量是運行中保證出口濃度的最主要手段。升降負荷過程中，進口NO濃度變化較大，出口濃度變化劇烈。加入的NH3反應有滯后性，負荷變化時，應提前增減供氨量。確保前后5s內氨氮比變化率控制在0.01以內，即每分鐘供氨量的增減控制在30kg/h以內。

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【Keywords】 coal fired power plant； denitration； reducing agent； selection principle； calculation of dosage

【中圖分類號】X773 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0178-02

1 引言

燃煤電廠的環境保護問題一直受到社會各界的廣泛關注，在實際運行過程中，不僅要保證優化的選擇還原劑，也要集中對還原劑的運行結構進行計算，以保證整體行為符合《火電廠大氣污染物排放標準》以及《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》等條例，真正實現綠色發展路徑。

2 燃煤電廠脫硝還原劑選擇分析

脫硝還原劑的選擇是影響SCR脫硝效率的主要元素之一。還原劑的選擇應該具有以下特點：成本低廉、效率高、存儲穩定、安全可靠、占地面積小等 [1]。目前，煙氣脫硝還原劑主要包括液氨、尿素以及氨水。

2.1 液氨

氨是一N常用化工原料，應用范圍廣。無色、強堿性、極易揮發的氣體、有刺激性惡臭氣味。液氨遇明火或高熱能物質接觸引起爆炸；與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。

液氨法SCR工藝系統主要包括液氨接卸儲存系統、液氨蒸發供給系統、氨氣稀釋反應系統、催化劑聲波及蒸汽吹灰系統、配電及自動控制系統等部分[2]。以液氨為脫硝還原劑，有技術可靠、系統穩定、能耗與投資相對低等特點，目前在國內外廣泛應用。

2.2 尿素

理化性質 尿素外觀是白色晶體或粉末。通常用作植物的氮肥。呈弱堿性。

尿素作為脫硝還原劑吸收NOX，在實際應用中，尿素轉化為氨的方法有2種：熱熔法和水解法。

熱熔法：將尿素在尿素溶解器中溶解為70%的溶液，在一定條件下，尿素分解成異氰酸和氨氣，異氰酸和水分解為氨氣和二氧化碳。

水解法：將尿素溶液加熱到120℃左右，在130～180℃、1.7～2.0MPa的反應條件下，先生成氨基甲酸銨，隨后氨基甲酸銨分解，生成氨氣和二氧化碳。

2.3 氨水

理化特性：指氨氣的水溶液，有強烈刺鼻氣味，化學性質為弱堿性。煙氣脫硝通常使用濃度為20%～30%的氨水。氨水強腐蝕性，接觸后對人體有危害。當空氣中氨氣在15%～28%爆炸臨界范圍內，會有爆炸的可能性。

使用氨水作為還原劑不足之處：需要配備氨氣分離裝置，將氨蒸汽和水分離出來。因此，單位體積氨氣所需原料最多，儲存和運輸成本最高。

在對以上三種還原劑選用方案進行分析的過程中，管理人員要綜合考量實際項目，建立最優化的還原劑設置方案，液氨應用較廣泛，綜合性能最優的選擇。

3 燃煤電廠脫硝還原劑用量計算分析

在對燃煤電廠脫硝還原劑用量計算的過程中，管理人員要建立最優化的計算模式，以保證還原劑結構和用量的完整。在煙氣中會存在大量的NOx成分，其中一氧化氮的含量約為95%，而二氧化氮的含量只占總體積的5%左右，那么，在實際計算過程中，管理人員要集中處理NOx排放的基礎條件以及邊界條件，優化處理其質量濃度，保證按照相應的公式進行集中分析，其中，以此判斷煙氣中NO的實際含量，而利用判斷煙氣中NO2的實際含量，C代表的氣體的實際濃度。

3.1 SCR還原劑計算策略分析

SCR工藝技術利用其基礎還原方程式能進行集中的計算和處理，假設環境中需要計算的是兩個公式，一氧化氮1mol和氨氣1mol反應，二氧化氮1mol和氨氣2mol反應，通過公式可以得出其中Qy是反應器進口的實際煙氣流量，在集中處理相應計算公式后，能得出商業用比例約為18%～30%。

3.2 SNCR還原劑計算策略分析

SNCR工藝是稱為選擇性非催化還原技術，整體技術不需要催化劑，只需要將NOx還原脫除生成氨氣即可。在技術進行過程中，主要是接收和存儲還原劑、在鍋爐內有效注入稀釋后的還原劑，然后對還原劑進行計算輸出和混合稀釋，最后保證還原劑和煙氣進行集中混合，從而集中進行脫硝反應。主要的計算方式是利用相應的反應式，主要物質是尿素，其中影響要素主要是一氧化氮的脫硝效率以及煙氣中實際的NOx還原反應溫度以及停留時間，保證爐內氨氣和煙氣混合程度能有效促進整體化學反應進程，并且保證基本的氨逃逸率，在實際反應過程中，脫硝率和的增長呈現的指數關系，且整體系數很少高于2。一般情況下，取值約為0.8，此時的脫硝效率約為25%，當取值為1.25時，脫硝效率約為30%～35%，而當取值為2時，整體結構的實際脫硝效率會接近50%。

3.3 SNCR/SCR組合還原劑計算策略分析

在運行選擇性非催化還原技術/選擇性催化還原技術并行技術的過程中，研究人員一般也主要利用尿素，計量公式是對尿素的耗量進行集中的計算。通過實際技術的運算比較，運行選擇性非催化還原技術/選擇性催化還原技術并行機制能有效提升脫硝效率，保證尿素噴入量的增大，并且整體氨逃逸率也明顯增大，僅剩余一小部分氨進入大氣，并且選擇性非催化還原技術/選擇性催化還原技術的融合措施能確保氨逃逸率控制在3～5區間內。

4 結語

綜上所述，在實際項目處理過程中，研究人員要針對具體參數進行集中的計算，并且保證整體項目運行機制踐行科學發展觀，從根本上推動燃煤電廠環保產業的可持續發展。

篇4

隨著當前工業化的快速發展，大氣環境受到了比較嚴重的污染，比如二氧化硫和氮氧化物已經成為主要污染物。而煙氣脫硫與其他脫硫方法有所不同，具有大規模商業化的性質，是控制酸雨和二氧化硫污染比較重要的技術手段措施。隨著社會技術的進步，煙氣脫硫脫硝技術也不斷更新發展。但是在以煤炭為主要原料的企業中，在很大程度上就會增加額外的成本，很容易使企業背負比較沉重的經濟負擔。因此，要不斷引進先進技術，積累經驗教訓，不斷降低企業的投資成本，保證脫硫脫硝一體化技術良性運行。

一、傳統的脫硫脫硝一體化技術

就目前而言，使用比較普遍的延期脫硫除塵技術主要包括以下幾種技術：石灰石——濕法，這種方法具有不少的優點，原料價格比較便宜，脫硫率比較高，占有的市場份額比較高，但是投資成本比較高，很容易形成二次污染，需要得到比較好的維護；旋轉噴霧半干法，與第一種方法相比，投資成本較低，最終的產物為煙硫酸鈣；爐內噴鈣增濕活化法，脫硫率比較高，相應的投資成本比較低，產物也是亞硫酸鈣，但是很容易產生爐內的結渣；海水煙氣脫硫法，施工工藝比較簡單，脫硫率很高，整個系統在運行過程中安全可靠，同時投資成本比較低，但是海水煙氣脫硫技術需要設置在海邊，而且海水溫度比較低，溶解氧的程度較高。氨法煙氣脫硫法，主要以合成氨為原料，需要建立在化肥廠附近，產物主要包括氨硫等；簡易濕式脫硝除塵一體化技術，脫硫脫硝率比較低，但是投資造價比較低，脫硫的主要原料為燒堿或者廢堿等，需要建立在有廢堿液排放工廠附近，在進行有效中和后，然后把產生的廢水輸送到污水處理廠。

二、原理分析

在進行脫硫脫硝過程中，主要考慮到原料、產物以及鈣硫比等。首先，隨著社會經濟和技術的快速發展，大量的新興產業不斷崛起，許多舊的產業也不斷退出市場。在煙氣脫硫項目在建設過程中，需要投入比較大的投資，如果其中的工藝和原料過度依賴于化肥廠等，就會受到很大的限制，很有可能不能保證正常運轉，很難取得比較良好的社會效益、經濟效益和生態效益。在實際的運行過程中，石灰石和石灰作為中和劑的煙氣脫硫技術得到了最為廣泛的認同和應用，但是石灰石——石膏煙氣脫硫技術需要將石灰石粉磨至200到300目，因此還需要建立一座粉磨站，這樣不僅會增加企業的項目投資造價的成本，還會導致噪聲粉塵污染，另外，脫硫的產物和反應物混在一起，在一定程度上提高了鈣硫比，同時在也增加了其中運行的費用。如果采用煙氣脫硫脫硝除塵一體技術，就可以在同一個裝置內完成，這樣就可以利用簡單的設備，降低投資成本和運行費用，大大增加了企業的經濟效益，還可以保護環境，防止污染。

其次，采用濕法脫硫，脫硫率比較高，主要產物包括硫酸鈣和亞硫酸鈣的混合物，這種中和產物二次利用可能性比較低，但要做好回收和維護工作，一旦中和產物的亞硫酸鈣流到河湖中，具有比較強的還原性，在很大程度上會損耗掉水中的氧氣，導致水中生物大量死亡。另一方面，由于這種物質溶解速度比較慢，會長時間的存留在水中，就會嚴重破壞整個水體環境，產生極為惡劣的影響。因此，在排放中和產物中，要清除其中有害雜質。

最后，鈣硫比例的控制同樣不能忽視，當硫鈣比接近1的時候，才有可能保證最大限度的經濟運行。就目前而言，濕法脫硫的方法很容易把剩余的反應物與脫硫的產物無法有效分離，這樣很難實現理想中的鈣硫比。因此，把反應物以顆粒狀態存在就會有效解決這個問題，整個投資的資金和成本也會相應減少，提高企業的經濟運行效益。

因此，在實際的運行過程中，比較理想的煙氣脫硫技術應該保證脫硫率在90%以上，其中中和劑為石灰石，鈣硫比要達到或者接近1，最終的產物中不能含有亞硫酸鈣等雜志，才能真正降低成本，防止二次污染，實現全線的自動控制，要盡量減少對周邊企業的依賴性，有效利用煙氣余熱。這是一種比較理想的煙氣脫硫技術模式，卻很難真正實現，主要原因主要包括以下幾個方面：在脫硫過程中，石灰石顆粒在脫硫過程中會迅速溶解，但PH必須小于4，與此同時，CaCO3的溶解物在PH小于4的情況下，對二氧化硫就會喪失吸收能力。在二氧化硫溶于水后，就會生成亞硫酸和硫酸，與石灰石發生化學反應后，就會生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，同時會依附于石灰石顆粒的表面，堆積就會越來越多，在很大程度上阻礙反應繼續進行下去。另外，硫酸鈣和亞硫酸鈣都屬于吸收產物，其中硫酸鈣析出同時不產生亞硫酸鈣是比較有難的。以上問題能否有效的解決，成為煙氣脫硫技術工藝能夠達到預期目標以及保證整個項目裝置有效安全穩定運行的關鍵。

三、煙氣脫硫脫硝除塵技術分析

煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術就是通過煙水混合器，有效利用二次噴射的原理把產生的煙吸收到水中，然后在溶解器把煙和水進行均勻的混合溶解，使煙氣中的顆粒在水的作用下，進行沉淀，同時把有害氣體溶解在水中，有效清除二氧化硫、氮氧化物以及粉塵等有害物質，這種技術除塵效率、脫硫率和脫硝率都比較高，比較適用于燃煤、燃氣、燃油等工業窯爐的凈化工程，具有成本較低、性能較高以及壽命比較長的特點。

總的來說，整個系統結構簡單，使用的設備比較少。主要包括煙水混合器、均勻溶解器、水泵以及水池；另一方面，適用于多種工藝流程：廢物丟棄、石膏回收以及化肥回收等。

在進行煙氣脫硫脫硝除塵過程中，要采取一定的防腐措施，做好溶液的配置工作。溶液配置要呈堿性，要把溶液均勻的加入水池的循環液中，保證PH值在8到9之間，就可以使堿溶液中的堿和煙氣的二氧化硫等酸性氧化物，在經過充分的化學反應后形成鹽。因此，溶液要保持一定的弱堿性，降低腐蝕性。要采用耐堿和耐酸的材料，主要包括不銹鋼、陶瓷以及耐火材料。另外，還要對溶液中的PH值進行隨時的監控和監測，保證萬無一失。

在設置廢物排出系統過程中，沉淀池要進行圓形的設計，把底部設置成漏斗形狀，同時還要安裝沉淀物收集器，保證濃度比較大的漿液集中在漏斗內，然后用泥漿泵將漿液抽出，對于產生的廢水澄清后，可以進行循環利用。其中丟棄物可以應用在建筑材料中，石膏主要用于工業。

在使用脫硫脫硝除塵一體化技術后，除塵率可以達到100%，脫硫率在97%以上，脫硝率在90%以上，同時把二氧化硫轉化為石膏。

石膏法的工藝流程圖

與此同時，要做好脫硝工作，就是采取有效措施對氮氧化物，主要要一氧化氮和二氧化氮。其中一氧化氮屬于惰性氧化物，雖然溶于水，但不能生成含氮的含氧酸，在常溫條件下可以與氧發生反應，生成二氧化氮。二氧化氮是一種強氧化劑，可以把二氧化硫轉化成三氧化硫，二氧化氮在溶于水后，生成硝酸和亞硝酸。

脫硝的方法主要包括干法和濕法，在通常條件下，干法脫硝率在80%左右，同時成本比較高。因此，可以采用濕法脫硝。由于一氧化氮和二氧化氮都溶于水，可以采用還原的方法還原氮氣，還原劑為亞硫酸銨。如果氮氧化物不能夠全部被還原，剩余的部分就可以變成亞硝酸銨和硫酸銨被分解出來做成化肥。

就目前而言，脫硫脫硝一體化技術工藝已經成為控制煙氣污染的重點和熱點，雖然有的企業已經開始使用，但是較高的成本限制了大規模的使用，因此，要不斷開發新技術和新工藝，不斷降低投資成本和運行費，不斷提高脫硫脫硝的效率。

四、結論

綜上所述，煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術在清理二氧化硫以及氮氧化物，治理空氣污染方面發揮了重要的作用，具有高效、節能、經濟以及環保的特點，能夠有效促進企業的可持續發展。

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篇5

前言

近年來，全國范圍內出現了長時間、大范圍的霧霾天氣，引發社會熱議，環保問題越來越成為公眾關注的焦點。氮氧化物是導致霧霾產生的主要污染因子之一，如何進一步提高氮氧化物治理技術水平已經成為環保行業關注的焦點。NOx排放控制技術主要分為低氮燃燒技術和煙氣脫硝技術兩類。低氮燃燒技術是通過各種技術手段控制燃燒過程中NOx的生成。煙氣脫硝技術是指對煙氣中已經生成的NOx進行治理。

1 低氮燃燒技術

低氮燃燒技術是通過優化燃料在爐內的燃燒狀況或采用低氮燃燒器來減少NOx 產生的控制技術，主要包括低過量空氣燃燒、燃料分級燃燒、空氣分級燃燒、煙氣再循環技術等。該技術特點是鍋爐改造容易、投資的費用相對較少，但由于其氮氧化物減排效果的限制，單獨使用很難滿足較為嚴格的NOx控制要求。近十幾年來，我國開展了大量的低氮燃燒技術研究和改進工作。上海理工大學、華中科技大學、寶鋼發電廠聯合進行燃煤鍋爐氣體燃料分級低氮燃燒技術的研發，在引進消化吸收以及自主創新的基礎上，我國已經開發形成了雙尺度低氮燃燒控制技術、高級復合空氣分級低氮燃燒技術、MACT低氮燃燒技術等一系列先進的自主燃燒技術和低氮燃燒器。

1.1雙尺度低氮燃燒控制技術

該技術是由煙臺龍源電力技術股份有限公司自主研發的低氮燃燒技術，可以有針對性地解決燃煤鍋爐運行和環保方面的難題，具有強防渣、防腐蝕、高效穩燃、超低NOx排放等功能。目前該技術發展較成熟，已在國內外130余臺鍋爐上成功應用，經測試在燃用煙煤或褐煤的四角切圓鍋爐上能夠將NOx的排放量降低到200mg/m3以下，下一步將向100mg/m3以下的排放目標邁進。2014年初，在該技術的基礎上，煙臺龍源研究完成了具有自主知識產權的一雙尺度低NOx燃燒控制系統，該系統實現了環境因素變化情況下鍋爐低氮燃燒的智能調風和NOx排放指標的動態向穩，針對生產過程歷史數據進行趨勢分析，有利于提高火電機組運行的自動化水平，實現電廠節能增效的目標，具有較好的效益前景。

1.2 高級復合空氣分級低氮燃燒技術

該系統是上海鍋爐廠在第一代對沖同心正反切圓燃燒、第二代引進型低NOx切向燃燒系統LNCFS的基礎上自主研發的第三代技術，擁有多項專利。2012年，該技術成果通過專家鑒定，被認定達到國際領先水平。該技術的特點在于建立早期的穩定著火和空氣分段燃燒技術，在實現NOx排放值大幅降低的同時，提高了燃燒效率、減輕了爐膛結渣問題。目前，該技術已在臺山電廠、渭河電廠、北侖電廠等多臺300MW、600MW的燃煤發電機組上實現成功應用。

1.3 MACT低氮燃燒技術

該系統采用燃料分級燃燒，以PM型燃燒器作為主燃燒器，80%～85%的煤粉通過一次燃料主燃燒器送入爐膛下部的一級燃燒區，在主燃燒區上部火焰中形成過量空氣系數接近1的燃燒條件，以盡可能地提高燃料的燃盡率。二次燃料也采用煤粉，其中15%～20%的煤粉用再循環煙氣作為輸送介質將其噴入爐膛的再燃區，在過量空氣系數遠小于1的條件下將NOx還原，同時抑制了新的NOx的生成。該系統燃燒穩定，在不影響鍋爐燃燒效率的情況下，可將NOx的排放控制在308～328mg/m3之間。我國福建漳州后石電廠、浙江玉環電廠均采用該燃燒系統，NOx排放濃度在369mg/m3左右。[1]

2 氣脫硝技術

單純依靠低氮燃燒技術的氮氧化物減排效果，不能滿足日益嚴格的排放要求， 因此需要結合煙氣脫硝技術聯合作用脫除氮氧化物。煙氣治理脫硝技術，是指對煙氣中已經生成的NOx進行治理，煙氣NOx治理技術主要包括SCR、SNCR、 SNCR/SCR、脫硫脫硝一體化、等離子體法、直接催化分解法、生物質活性炭吸附法等。這些方法主要是利用氧化或者還原化學反應將煙氣中的NOx脫除。

2.1 SCR技術

SCR技術是指利用NH3、CO、H2、烴類等還原劑，在催化劑作用下有選擇性地將煙氣中的 NOx還原成 N2和H2O的過程。在幾種主要脫硝技術中，SCR的脫硝效率最高，基于反應器和催化劑的合理選型和優化布置情況下脫硝效率最高可達 90%以上，是目前世界上商業化應用最多、最為成熟的氮氧化物控制技術。“十二五”期間，燃煤火電廠脫硝改造呈全面爆發的增長趨勢，其中SCR技術占火電機組脫硝項目的95%以上。催化劑是SCR技術的核心，目前國內外采用的催化劑主要為V2O5-TiO2體系（添加WO3或MoO3作為助劑），該催化劑效率高、穩定可靠，但仍存在催化劑本身具有一定的毒性、價格昂貴、易受煤質成分影響而失活、低溫下性較低以及溫度窗口受限等問題。

2.2 SNCR技術

SNCR 技術是指在不使用催化劑的情況下，在爐膛煙氣溫度適宜處（850～1150℃）噴入含氨基的還原劑（一般為氨或尿素），利用爐內高溫促使氨和NO選擇性還原，將煙氣中的 NOx還原為N2和H2O。由于不需要催化劑和催化塔，該技術具有建設周期短、投資少、對鍋爐改造方便、技術成熟等特點，在歐美發達國家、 韓國、日本、我國臺灣地區以及內地電廠均有一定的應用[2]。據統計，其脫硝效率（30-50%）未能達到現階段NOx的控制需求，因此常與低NOx技術協同應用。SNCR 脫硝技術的實際應用受到鍋爐設計和運行條件的種種限制，且存在反應溫度范圍窄、 爐內混合不均勻、工況變化波動影響大以及NH3逃逸和N2O排放等問題，很大程度上影響其工業應用。[3]

2.3 SNCR/SCR合脫硝技術

SNCR/SCR聯合脫硝技術是將SNCR工藝中還原劑噴入爐膛的技術同SCR工藝中利用逸出氨進行催化反應的技術結合起來，從而進一步脫除NOx。利用這種聯合脫硝技術可以實現SNCR出口的NOx濃度再降低50%～60%，氨的逃逸量小于5mg/m3，上游SNCR技術的使用降低了SCR入口的NOx負荷，可以減少SCR催化劑使用量，從而降低催化劑投資；而SCR利用SNCR系統逃逸的NH3，可減少氨逃逸量，是一種結合SCR技術高效、SNCR技術投資省的特點而發展起來的新型組合工藝。[4]

3 結束語

就目前而言，無論是國內還是國外對于脫硝技術的研究都十分的活躍，除了本論文介紹的這幾種脫硝的方法之外還有更多好的方法值得我們去探析。因此加強脫硝技術的監測以及研發是國內外共同要研究的話題，不僅有利于我國又好又快的可持續發展，更加有利于保護我們賴以生存的環境。

參考文獻：

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【Keywords】 thermal power plant； flue gas desulfurization and denitrification system； biological treatment technology

【中圖分類號】X78 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0183-02

1 引言

目前，社會經濟的不斷發展，人們對電力的需求逐漸增加。以煤炭為燃料的火電廠在進行發電的同時，還會排放出大量的SOX、NOX和顆粒物等污染物，嚴重污染了環境，影響著人們的生活質量。近年來，隨著環保要求日益嚴苛，國內大部分電廠完成了脫硫、脫硝裝置的改造，為減少火電廠煙氣污染物排放做出了貢獻。

通常情況下，火電廠煙氣脫硫、脫硝尾液（簡稱廢水）經過物理方法、化學方法去除廢水中的固體懸浮物、重金屬和部分有害物質后綜合利用或排放至全廠廢水處理系統；現有的尾液處理工藝過程，并不能處理掉全部的氮氧化合物和其他酸根離子。這部分廢液不經過進一步處理進入水體，就會造成水體污染，從而產生新的環境問題。因此，開展火電廠煙氣脫硫、脫硝廢水的新的處理技術提上日程。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理工藝分析

2.1 廢水的物理、化學處理工藝

在對火電廠廢水進行物理處理時，主要采用的是過濾、混凝沉淀以及調節pH值等物理和化學相結合的方法完成廢水處理過程的[1]。具體的工藝流程包括以下幾點：①在廢水處理站中建立一座廢水調節池，盡量保證水力停留12小時以上，這樣能夠對廢水水質和水量進行更好地調節。②脫硫系統或脫硝系統廢水pH值一般偏酸性，要在廢水沉淀池前面設置調節pH值的裝置，pH值調節添加物質一般為生石灰或Ca（OH）2等堿性物質，可以調節廢水pH值的同時去除廢水中的重金屬離子。③廢水中含有大量的懸浮物、固含量和細微粉塵，在進行廢水沉淀前要添加混凝劑，才能夠保證沉淀的效果。④廢水懸浮物沉淀和去除工藝對整個廢水處理效果和廢水后續處理工藝比較重要，根據目前運行經驗，有澄清濃縮器+壓濾機工藝和豎流式沉淀池+石英砂濾料2種處理工藝，前者一般用于只需進行物理化學處理的廢水處理工，后者一般用于還有后續精處理工藝的流程。具體采取何種工藝需依據項目具體情況和廢水水質條件確定。

經過上述物理和化學處理過程，能夠基本上去除廢水中懸浮物和大部分的重金屬離子，但是對于廢水中的酸根離子和氨氮沒有去除作用。

2.2 廢水生物處理工藝

為了更進一步去除廢水中的有害物質和氨氮，可采用生物處理技術處理火電廠脫硫、脫硝的廢水。

在火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理過程中，脫硫脫硝廢水的進水溫度以及初始氨氮的濃度都比較高，但是脫硫脫硝廢水內的有機物濃度卻相對較低。這種廢水環境十分有利于厭氧氨氧化自養菌的生長。因此，一般采用厭氧氧化工藝對火電廠煙氣脫硫脫硝廢水進行處理。

但是在實際操作過程中，采用厭氧+好氧相結合的生物處理方法比單純使用厭氧氧化工藝效果更好，各部分主要配置如下：

①厭氧池工藝，主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置了硫化氫收集裝置，這個裝置可以盡可能地收集硫化氫氣體。

②兼氧池工藝。兼氧池工藝主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置一個攪拌器。

③好氧池工藝。好氧池工藝主要采用的也是封閉鋼制圓形反應器，但是在池底設置了微孔曝氣器，主要借助鼓風機完成供氣需求。

通過物理化學處理工藝和生物處理工藝后，廢水排放水質可達標排放。

3 工程案例分析

某火電廠的裝機容量是1臺350MW燃煤發電機組，采用石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝，脫硝工藝為選擇性催化還原（SCR）工藝；該發電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產生的尾液（廢水）設計值是240m3/d；經過測量，該發電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產生的廢水水質指標如表1所示。

由上表可看出，該廢水為酸性環境，廢水中含有固體物、懸浮物、酸根離子、COD超標及氨氮超標；為了使得該電廠廢水滿足達標排放要求，擬采用物理化學處理工藝+生物處理工藝完成廢水處理過程。先用物理、化學處理工藝提升pH值，去除固體物、懸浮物和部分酸根離子，使得廢水水質滿足生物處理工藝的相關要求，然后采用厭氧氧化+好氧相結合處理工藝，降低廢水中氨氮和化學耗氧量及部分酸根離子，該發電廠脫硫、脫硝廢水處理的具體流程如圖1所示。

現場實測數據表明，經過上述處理工藝后，廢水處理系統出口的水質指標分別是：pH值7.0左右，TSS的數值指標是100.0 mg?L-1，BOD5數值指標是50.0 mg?L-1，CODCr數值指標是100.0 mg?L-1，SO42- 數值指標是300.0 mg?L-1，T-N數值指標是125.0 mg?L-1，NH3-N數值指標是35 mg?L-1，基本滿足工業廢水排放標準要求。

4 結語

通過相關的實驗和工程實例表明，火電廠煙氣脫硫脫硝廢水采用物理化學處理工藝+生物處理技術可滿足工業廢水達標排放要求[2]，該組合工藝中最重要的部分就是厭氧工藝的使用，可以最大限度地處理掉廢水中氨氮和化學耗氧量，這對于水質的清潔有相對較好的作用。實際運行工程表明，當火電廠脫硫脫硝尾液中的硫酸根含量過多時，通過厭氧工藝的處理無法產生很好的效果，甚至還可能產生制約的影響。因此，對于火電廠煙氣脫硫脫硝尾液生物處理技術還要經過不斷地研究和探索，以期完善處理方式，使得處理后的水能夠達到相對比較干凈的狀態。

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火電大氣污染物（特別是NOx氮氧化物 ）的排放對生態環境的影響將越來越嚴重。為此，我們必須加大污染治理力度，提高污染物排放的標準，努力改善大氣環境質量，推動社會經濟又好又快發展。隨著國內社會經濟的發展、科技的進步，人民們生活水平的日益改善，社會對環境的重視達到了空前的高度。在國家能源環保政策的鼓勵下，煙氣脫硝裝置成為繼脫硫裝置后電廠建設的重要組成部分。這對我國電力事業的發展包括設計、運行和維護等提出了新的要求。

脫硝基本技術及概念

降低NOx排放主要有兩種措施：一是控制燃燒過程中NOx的生成，即低NOx燃燒技術；二是對生成的NOx進行處理，即煙氣脫硝技術。

由于爐內低氮燃燒技術的局限性，對于燃煤鍋爐，雖然采用改進燃燒技術可以達到一定的脫除NOx 效果，但脫除率一般不超過60% , NOx 的排放仍不能達到令人滿意的程度。為了進一步降低NOx排放，必須對燃燒后的煙氣進行脫硝處理。目前工業上應用的爐后脫硝可分為選擇性非催化還原法（SNCR ) ，選擇性催化還原法（SCR ）。

河北沙河電廠一期工程煙氣脫硝采用SCR技術，在眾多的脫硝技術中，選擇性催化還原法(SCR)是目前脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術，目前已成為國內外電站脫硝廣泛應用的主流技術。SCR技術是還原劑(NH3氨、尿素)在催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。SCR系統包括反應器系統、氨存儲及供給系統、氨噴射系統及相關的調節控制系統。SCR工藝脫硝反應在反應器內進行，反應器一般有垂直和水平氣流兩種布置方式（如圖1 所示）。在燃煤鍋爐中，煙氣含塵量很高，一般采用垂直氣流方式。

在SCR系統設計中，最重要的運行參數是煙氣溫度、煙氣流速、氧氣濃度、NOx濃度、SO3濃度、催化劑劣化速度和氨逃逸率等，是直接影響脫硝效率的主要因素。煙氣溫度是選擇催化劑的重要運行參數，催化反應只能在一定的溫度范圍內進行，而每種催化劑又具有最佳反應溫度，因此煙氣溫度直接影響反應的進程。如本工程選擇的催化劑，在煙溫320～400℃之間時活性最好，低于低限溫度或高于高限溫度運行，催化劑就會因銨鹽生成或高溫燒結造成活性降低。煙氣流速直接影響NH3與NOx的混合程度，合理的流速可以保證NH3與NOx充分混合使反應盡可能完全，并可減輕粉灰在催化劑上的積累導致的堵塞、含塵煙氣對催化劑的沖刷磨損。針對本工程，煙氣通過催化劑的流速低于6m/s時較好。脫硝反應需要氧氣，當氧濃度增加催化劑性能提高，直到達到漸近值。氨逃逸是影響SCR 系統運行成功與否的一個重要參數。實際生產中通常將多于理論量的氨噴入煙道，反應器后未參與反應或過量的氨稱為氨逃逸。脫硝效率隨著噴氨量的增加而增加，過量的氨將會導致氨逃逸量增加。電廠脫硝項目一般要求氨逃逸不大于3ppm（百萬分之三）。

脫硝裝置介紹

脫硝裝置包括SCR主體系統、氨存儲與供應系統、控制系統、電氣系統等。SCR主體系統主要包含煙道系統、催化劑、吹灰系統、氨稀釋及COPS 系統、氨噴射系統。省煤器出口煙氣經SCR入口煙道，與氨噴射格柵噴入的氨/空氣混合氣體均勻混合，經連接煙道進入反應器。然后通過整流裝置，垂直流經催化劑。噴入的氨氣在催化劑的作用下與煙氣中的NOx 反應生成無害的氮氣和水。最后，凈化后的煙氣通過反應器出口煙道進入空氣預熱器。

脫硝煙道系統采用高塵方案，雙煙道雙反應器布置模式。煙道系統的設計壓力為-6.5～6.5kPa；能承受運行溫度420℃不少于5小時的考驗，而不產生任何損壞。

反應器采用豎直方式布置以使煙氣豎直向下流動，反應器入口設置多孔板和整流裝置，使煙氣均勻豎直流經催化劑。反應器入口設置導流板，以優化流暢及降低煙氣阻力。反應器內部各種加強筋及支架均設計成不易積灰的型式，同時考慮熱膨脹的補償措施。在反應器上的每個催化劑層均設置催化劑安裝門和檢修人孔門，在整流裝置的上方也設有檢修人孔門。每個催化劑層配置有可拆卸的催化劑測試元件，用于定期的催化劑活性測試以確定加裝或更換催化劑層的時間。在反應器底部布置取樣格柵，供脫硝調試時使用。單臺反應器設置30個取樣測點。脫硝催化劑在運行中由于發生堵塞、覆蓋、燒結、磨損和中毒等原因會造成催化劑活性的逐漸的下降，會導致催化劑的出口NOx濃度和氨逃逸上升，當出口值不能滿足性能保證值時，就需要添加或更換催化劑。脫硝催化劑耐活性下降能力的強弱對于延長催化劑使用壽命、降低脫硝催化劑的運行成本具有重要意義。

為了延長催化劑的使用壽命，在運行中需要特別注意以下幾個方面：

1）保證脫硝催化劑在規定的溫度運行，不要超溫，防止催化劑燒結；

2）啟動時對燃燒條件進行監測，防止不完全燃燒時殘碳或殘油在催化劑上累積引起催化劑著火燒結；

3）在運行中，當溫度低于最低噴氨溫度時必須停止噴氨。如果硫酸氫銨的沉積在催化劑表面上，需要及時將煙溫升至活性溫度，以保證硫酸氫銨能夠分解，重新恢復催化劑活性；

4）在運行中，定期進行飛灰的吹掃，防止催化劑堵塞，減少飛灰在催化劑表面的停留時間，防止催化劑活性下降；

5）對脫硝催化劑進行定期吹掃還可以防止飛灰或CaO等在催化劑表面發生水泥性硬化造成催化劑有效活性表面積的下降；

6）在啟停時，特別需要防止液體水在催化劑表面的生成，否則飛灰中的K2O（氧化鉀）和Na2O（氧化鈉）等物質快速滲透催化劑內部引起催化劑活性的快速失活；

7）選用合適的催化劑類型對于延長催化劑使用壽命非常重要。平板式催化劑由于具有不銹鋼篩網板作為支撐結構，在防止催化劑堵塞、耐磨損、防止CaO（氧化鈣）在催化劑表面的沉積覆蓋、防止催化劑的堿金屬中毒等方面有一定的優勢。

三、防止油漬和未燃燒碳沉積對催化劑破壞的防范措施

1）電廠機組啟動或停機階段可能使用燃油運行應注意的防范措施

執行所有必要的措施來防止燃燒器的點火失敗和煙塵的形成。 在這些階段，電廠運行人員必須特別注意一氧化碳的讀數及火焰燃燒情況， 在啟動和停機時加強燃燒情況的監測。

2）機組正常運行階段灰塵和可燃物的沉積應注意的防范措施

在這一運行階段僅僅考慮到經濟因素和排放標準都有必要降低未燃碳的含量。定期地運行電廠的吹掃裝置，盡量減少灰塵的沉積。如果過多的灰塵沉積在死區，則必須采取另外的清除措施。

如果萬一在脫硝裝置內發現可燃物的沉積，沉積物的自燃或過熱，任何情況下都不能進行通風或任何增加氧的含量的措施。 根據電廠的現有條件，脫硝裝置必須有惰性保護氣體（含有盡可能低的氧含量和低可燃物質含量的煙氣）和在可控制的方式下能夠將脫硝裝置冷卻至溫度遠低于280℃的措施。在反應器的溫度冷卻到低于280℃前，嚴禁對反應器通風。

3）機組燃燒系統局部超溫或停機情況下應注意的防范措施

禁止直接用水滅火或冷卻。即使是在定期的裝置檢查情況下，也不允許使用強迫通風的方法立即將裝置從高溫狀態急速冷卻。開始只能使用煙氣冷卻，當煙氣不能達到進一步冷卻效果時可逐步用空氣進行稀釋冷卻，直到該脫硝裝置已達到要求的溫度。 在停機階段，要定期清除煙道內、反應器和催化劑表面上的飛灰沉積物（空氣吹掃、真空吸塵）。

由此可見，選擇性催化還原法（SCR）脫除效率高，雖然投資和操作費用較大，也存在微量的NH3泄漏。但被認為是目前效果最好的煙氣脫硝技術。

篇8

1.1 質量管理的定義與目的

質量管理是指為了實現質量目標而進行的所有管理性質的活動。在質量方面的指揮和控制活動，通常包括制定質量方針和質量目標以及質量策劃、質量控制、質量保證和質量改進。而質量管理的目的是通過組織和流程，確保產品或服務達到內外顧客期望的目標；確保公司以最經濟的成本實現這個目標；確保產品開發、制造和服務的過程是合理和正確的[1~4]。

1.2 質量管理的重要意義

從宏觀上來說，當今世界的經濟競爭，很大程度上取決于一個國家的產品和服務質量。質量水平的高低可以說是一個國家經濟、科技、教育和管理水平的綜合反映。對于企業來說，質量也是企業賴以生存和發展的保證，是開拓市場的生命線，正可謂“百年大計，質量第一”。

1.3 質量管理的發展方向

第一，要從對產品質量的管理轉向對過程和系統的管理。

第二，要從原來以推行管理方法為主轉向以培育管理文化為主。第三，從偏重于技術創新轉向技術創新與管理創新并舉。

2 制造業質量管理要素

質量管理是隨著生產的發展和科學技術的進步而逐漸形成和發展起來的。質量管理理論主要在制造業產生并不斷發展起來。按照質量管理在工業發達國家實踐中的特點，質量管理的發展一般可以分為三個階段：（1）質量檢驗階段；（2）統計質量控制階段；（3）全面質量管理階段。這三個發展階段，前兩個階段主要關注點就是制造業的生產過程管理，從對大批大量產品生產的事后質量檢驗，到對產品的質量特性數據以及生產過程中的抽樣檢驗和過程控制方法，以及產品交驗過程的抽樣檢驗理論，都主要關注的是制造業生產管理的特點和重點，帶著深深的制造業的烙印。

隨著質量管理理論的完善和發展，更多的行業和部門開始引入質量管理的理論和方法，質量管理的相關理論和方法在推廣過程中也不斷強調其適用于各行各業。但是，這些理論方法在制造業是完全適用的，即使在某些非制造業不甚適用的技術方法，在制造業一定是完全可以應用的。即質量管理的所有相關理論、技術、方法研究和論述都適用于制造業的質量管理。

2.1質量管理理念要素研究

2.1.1全面質量管理要素

全面質量管理包含的質量要素有：質量領導、追求高品質的企業文化、誠實守信的經營理念、系統的得到全員認可的質量戰略、培訓、團隊合作、順暢便利的信息系統、有效執行的質量績效評價和獎懲制度、適當的過程控制體系。

2.1.2 ISO9000國際質量管理體系質量要素

ISO9000族標準所包含的質量要素有：管理職責、質量體系、合同評審、設計控制、文件和資料控制、采購管理、顧客、過程控制、檢驗和試驗、檢驗、測量和試驗設備的控制、檢驗和試驗狀態、不合格產品的控制、糾正和預防措施搬運、貯存、包裝、防護和交付、質量記錄的控制、內部質量審核、培訓、服務、統計技術等。

2.1.3卓越績效模式質量要素

卓越績效模式要求以產品質量、服務質量為核心，強調組織整體的質量經營，通過提高質量去實現企業的經營績效。從大的方面來講所包含的質量要素主要有領導作用、質量戰略、以顧客和市場為中心、過程管理、員工管理、測量和分析改進、知識管理、經營效果。

2.1.4零缺陷管理質量要素

零缺陷的目標就要求組織以永無止境的持續改善為動力，運用合理的激勵手段，不斷提高工作和產品質量[18,19]。零缺陷管理要求組織做好以下方面：零缺陷質量目標、高層管理的的質量使命、有效的執行體系、質量信息以及有效的控制、教育培訓、團隊合作、供應商參與、持續改進、質量成本管理。

2.1.5六西格瑪管理質量要素

六西格瑪管理要求不斷改善產品、服務質量，并制定質量目標目標、應用質量工具和方法來達到顧客滿意的要求。六西格瑪已經不僅僅是一個質量上的統計標準，它更代表著一個全新的管理理念和管理哲學。我國的六西格瑪管理評價準則對質量管理要素進行了全面的詮釋。六西格瑪的要素有六西格瑪領導力；六西格瑪戰略；顧客驅動與顧客滿意；六西格瑪基礎管理；六西格瑪項目管理；評價與激勵；六西格瑪管理成果等七個方面，下圖顯示了這些要素的相互關系。

2.2最具代表性的質量要素

總結質量大師的理論和國家質量獎標準，并結合我國制造業企業的質量管理和生產運營特點，本文提出了一個全面考核中國制造企業質量管理水平的綜合指標體系。評價指標體系由13個要素組成，分為根源要素、支持要素和結果要素三大類。質量管理體現于企業運營的全過程，三類要素互相支持互相影響，如圖1所示。

圖1 質量三要素

（1）根源要素位于體系的底部，雖然是衡量企業質量管理水平的隱性要素，但卻是質量管理體系的核心，是質量管理體系產生的土壤和源泉，是保持質量管理水平的基本要素。（2）結果要素處于體系的頂部，直接由外部消費者評價，是企業質量管理水平的外在表現，也是底層要素作用的結果。（3）支持要素在根源要素和結果要素之間，起著承上啟下的作用，既是結果要素的主要來源又是根源要素的承載體。通過它的運作將根源要素轉化為結果要素，使隱性成為顯性。

3 板式催化劑制造過程中質量管理

3.1 公司相關情況介紹

大唐南京環保科技有限責任公司引進莊信萬豐催化劑（德國）有限公司的平板式催化劑生產技術，同時收購了雅佶隆在上海所建的包括實驗室在內的一整套平板式催化劑生產線，成為國內唯一平板式催化劑生產商，年產量為10000m3。后續還將建設二期、三期，建設完成后，催化劑總產能達到36000m3/年，成為世界最大脫硝催化劑制造基地。在板式脫硝催化劑的生產中，質量管理起著非常重要的作用。

3.2 公司組織架構

公司組織架構如圖2所示。建立明確的組織架構，在此基礎之上明確各部門的職責，加強各部門之間的相互聯系，以保證各項管理的傳遞與執行，確保產品質量信息的及時反饋。

圖2 公司組織架構

3.3 質量控制程序

本論文提出的質量管理程序主要在公司領導層的領導下，公司各職能部門包括設計研發部、采購部、倉庫管理、市場營銷部、安全生產部、設備能源部和質量管理部等部門的協力合作，明確各自職責，建立完整的質量控制體系。論文研究的理論基礎是制造業質量管理要素，在理論研究的基礎上提出了適合于板式脫硝催化劑制造的質量管理體系。

本質量管理體系設計的方案是市場營銷部收集到的投標文件反饋到設計研發部，設計研發部按照具體的參數提出設計方案，市場營銷部在此基礎之上制作投標文件，當公司接到項目訂單后，按照之前的設計方案設計催化劑產品配方和項目Spec，并制定產品檢測控制計劃。設計研發部將配方和項目Spec提供給采購部，采購部準備原材料的采購，原材料進廠前進行質量檢測，把控質量第一關。在整個生產過程中也制定相關的產品生產過程檢測，控制生產過程中的質量，把控質量第二關。產品生產后對其功能進行檢測，把控質量第三關。產品入庫前后進行檢測，保證發送到客戶的產品的質量。即通過各個程序的把控，嚴格控制產品的質量。具體程序流程如圖3所示。

圖3 板式脫硝催化劑質量管理流程圖

4 結論

在質量管理理論研究的基礎上，結合公司實際情況，制定了適用于本公司板式脫硝催化劑生產的質量管理體系，明確了公司各部門之間的職責和形成了部門之間良好的溝通協調機制。通過此質量管理體系的建立，完善了組織內部管理，使質量管理制度化、體系化和法制化，提高板式催化劑的質量，并確保了產品質量的穩定性，從而提高了顧客的滿意度和公司的知名度。在實際工作中，進一步完善和提高此質量管理體系，使之更好地適用于板式脫硝催化劑的生產。

參考文獻

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中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、概述

鋼鐵工業是高耗能、高污染、資源型產業，排放的典型大氣污染物有S02、煙粉塵、N0X和二惡英等。按長流程鋼鐵企業各工序大氣污染物排放分析，201 1 年中國鋼鐵工業燒結工序S02、煙粉塵和N0X排放量分別占總排放量的81．35％、39．82％和53．56％。(數據取自《2011年中國鋼鐵工業環境保護統計》，共統計84家鋼鐵企業，其粗鋼產量占全國的65％，數據基本反映中國鋼鐵工業環保概況)。

自國家《“十一五”規劃綱要》將S02污染物總量降低10%作為約束性指標以來，鋼鐵企業做了大量的減排工作，尤其是燒結工序中S02的排放量就占到鋼鐵企業總體S02排放量的70％以上，燒結煙氣實施脫硫已經成為鋼鐵行業實現減排的重要目標，而這一目標在“十一五”期間已經實現了突破性的進展。

截止到2013年5月，全國鋼鐵工業配置脫硫系統372套(454臺燒結機)，面積為74 930m2，其中循環流化床32套，石灰石石膏法濕法l80套，氨法31 套，氧化鎂法20套，旋轉噴霧26套。重點大中型鋼鐵企業配置脫硫系統236套(291臺燒結機)，面積58 042 m2，其中循環流化床26套，石灰石石膏法濕法90套，氨法27套，氧化鎂法l6套，旋轉噴霧25套。此外，鋼鐵企業2013年在建的還有46臺燒結機。由于燒結煙氣脫硝的復雜性，各類脫硝技術尚未在燒結煙氣中廣泛應用，國內鋼鐵企業燒結機尚未有實施煙氣脫硝的實例。

GB 28662―2012《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》對N0x和二惡英規定了排放限值要求，嚴格S02、顆粒物和氟化物的排放要求，并針對環境敏感地區規定了更嚴格的大氣污染物特別排放限值，具體新舊標準值對比見表1。

面對新的排放標準，為實現燒結煙氣多污染物減排目標，從污染物減排技術措施的協同效應出發，建立全過程、一體化的污染物協同減排和協同控制技術體系。

二、活性炭吸附工藝

活性炭吸附工藝在20世紀50年代從德國開始研發，20世紀60年代日本也開始研發，不同企業之間進行合作與技術轉移以及自主開發，形成了日本住友、日本J-POWER和德國WKV等幾種主流工藝。開發成功的活性焦(炭)脫硫與集成凈化工藝在世界各地多個領域得到了日益廣泛的應用。其中，在新日鐵、JFE、浦項鋼鐵和太鋼等大型鋼鐵企業燒結煙氣凈化方面的應用，取得了良好效果。

活性炭吸附工藝的原理是燒結機排出的煙氣經除塵器除塵后，由主風機排出。煙氣經升壓鼓風機后送往移動床吸收塔，并在吸收塔入口處添加脫硝所需的氨氣。煙氣中的S02、N0x在吸收塔內進行反應，所生成的硫酸和銨鹽被活性炭吸附除去，吸附了硫酸和銨鹽的活性炭送入脫離塔，經加熱至400 0C左右可解吸出高濃度S02。解吸出的高濃度S02可以用來生產高純度硫磺(99．9％以上)或濃硫酸(98％以上)：再生后的活性炭經冷卻篩去除雜質后送回吸收塔進行循環使用。

存在問題：運行成本高，設備龐大且造價高，腐蝕問題突出，系統復雜，活性炭反復使用后吸附率降低消耗大，活性炭再生能耗較高等。

三、MEROS工藝

MEROS(MaximizedEmissionReducationof Sintering)工藝是歐洲西門子奧鋼聯針對燒結煙氣中S02、二惡英類污染物等控制開發的，目前成功運用在多臺燒結機煙氣脫硫及其他有害物質氣體的處理。

MEROS工藝原理是利用熟石灰作為脫硫劑，與燒結廢氣中的所有酸性組分發生反應，生成反應產物。產生的主要反應是：

2S02+2Ca(OH)2=2CaS03?l／2H2O+H2O

2CaS03?l／2H2O+03+3H2O=2CaS04?2H2O

S03+Ca(OH)2=CaS04?H20

2Ca(OH)2+2HCI=CaCl2?Ca(OH)2?2H20

2HF+2Ca(OH)2=CaF2?2H2O

工藝特點：工藝簡單，運行穩定性好；入口溫度要求低，溫度變化適應范圍廣；可控性高，脫硫后的S02排放值穩定；脫除二惡英和重金屬。

存在問題：年運行費較高；不能控制燒結煙氣中N0x；在控制二惡英同時會產生混有二惡英的固體廢棄物。

四、EFA曳流吸收塔工藝

白2006年以來，EFA半干法燒結煙氣脫硫技術先后在德國迪林根鋼鐵公司2號180m2燒結機、薩爾茨吉特鋼鐵公司192m2燒結機和迪林根鋼鐵公司3 號258 m2燒結機脫硫項目得到成功應用。EFA燒結煙氣脫硫技術在德國市場處于領先地位口剖。

EFA變速曳流式反應塔脫硫工藝，作為半干法脫硫工藝，集成了布袋除塵器和反應物循環系統，可以同步脫除S02、S03、HCl、HF、粉塵和二惡英等。EFA脫硫原理為：煙氣中的酸性化合物在特定溫度范圍內遇水時與Ca(OH)2進行反應，活性炭主要用于吸附煙氣中的二惡英等有害成分，最終的反應物為干性的CaS03、CaS04、CaCl2、CaF2、CaC03和燒結粉塵的混合物，干性反應物在布袋除塵器內進行分離。

工藝特點：總投資低：運行成本低(年運行費用約為總投資的l／12)；加入干燥吸收劑，管道和罐倉不發生結塊和板結；反應速度可調，不會出現結露現象；低溫脫硫效果好；運動部件少，維護成本低。

存在問題：不能控制燒結煙氣中N0x;在控制二惡英同時會產生混有二惡英的固體廢棄物。

五、LJS-FGD多組分污染物協同凈化工藝

福建龍凈環保股份有限公司經過對引進技術的消化、吸收和再創新，開發出具有自主知識產權的LJS-FGD多組分污染物協同凈化工藝以及相關的配套裝置。目前LJS-FGD工藝已經在寶鋼集團梅鋼公司、三鋼、昆鋼等大型鋼鐵廠得到成功應用。

基本原理是：煙氣從吸收塔底部進入，經吸收塔底的文丘里結構加速后與加入的吸收劑(消石灰)、循環灰及水發生反應，從而除去煙氣中的S02、HCl、HF、C02等酸性氣體，通過噴入活性炭等吸附劑，可以同步脫除煙氣中的二惡英、重金屬等，實現多組分污染物的協同凈化。

工藝特點：對燒結機煙氣S02濃度波動具有良好的適應性；對燒結機煙氣量波動具有良好的適應性；整個吸收塔反應器為空塔結構，維護簡單；煙氣無需再熱、整套裝置及煙囪不需要防腐，可以利用老煙囪進行排煙；系統性能指針高，排煙透明，污染物排放濃度低；沒有廢水產生，無二次污染；副產物為干粉態，方便存儲、運輸和綜合利用。

存在問題：為保證系統可靠性，采用了較多的進口工藝設備，造價相對較高：副產物的應用范圍有待于進一步拓寬。

六、催化氧化法綜合清潔技術

催化氧化法煙氣綜合清潔技術是一項能夠同時進行脫硫、脫硝、脫汞的技術。

催化氧化法煙氣綜合清潔來源于以色列Lextran 公司，當煙氣中S02、N0。(N0需被氧化)遇水形成的亞硫酸根及亞硝酸時，利用催化氧化劑對亞硫酸根及亞硝酸根的強力捕捉能力從而去除煙氣中的S02、N0x。

煙氣與含有催化劑的循環液在吸收塔內逆向流動接觸時，亞硫酸根、亞硝酸根被催化劑捕捉，在氧氣存在的條件下被氧化成為稀硫酸或稀硝酸。在加入中和劑(氨水)的情況下，最終反應生成硫酸銨或硝酸銨化肥。

在脫硫脫硝的同時，該催化氧化劑對汞等重金屬也具有極強的物理溶解吸附效果，從而去除煙氣中的汞等重金屬。

技術特點：脫硫效果高，出口煙氣S02可達到排放濃度≤50 mg／m3；對于煙氣溫度、S02濃度和煙氣量適應性強；系統運行穩定、可靠，無管道堵塞、結垢現象；資源利用優勢，利用焦化廠蒸氨后氨水，降低焦化廠廢水處理負荷；脫硫劑(催化氧化劑)循環使用，并可生產高附加值的硫酸銨產品；對燒結機主系統無影響，與燒結機主系統同步率為98％以上。

存在問題：目前有機催化劑需進口，尚未國產化，價格較高。

技術經濟及減排效果對比

表2分析比較了上述五種燒結煙氣多污染物協同控制技術的技術經濟及減排效果，結果如下：

1)MEROS工藝和EFA吸收塔工藝不能控制燒結煙氣中N0x，催化氧化法不能控制二惡英。

2)活性炭吸附工藝的單位燒結面積投資最高，是LJS--FGD工藝的3倍多：MEROS工藝的單位燒結礦運行費最高，是LJS-FGD工藝的近3倍。

3)催化氧化法綜合清潔技術屬于濕法，脫硝效率高，單位燒結礦運行成本低，最終生成硫酸銨或硝酸銨化肥。

4)前四種技術均屬于干法脫硫技術，投資高、運行成本高，活性炭再生能耗較高，脫硫渣的處理再利用是目前重點發展方向。

總之，在鋼鐵工業燒結煙氣多污染物進行控制時，要針對我國的實際情況和設備設計出適合我國的污染物一體化協同技術，為促進我國鋼鐵行業的健康發展和改善生態環境做出貢獻。

參考文獻：

篇10

1.我國循環流化床鍋爐發展現狀

循環流化床（CFB）鍋爐因為其燃料適用性廣、負荷調節性強以及環保性能優良而得到了越來越多的重視。在我國能源與環境的雙重壓力下，循環流化床鍋爐在我國得到了快速的發展。據全國電力行業CFB機組技術交流服務協作網（CFB協作網）統計，我國現有不同容量的循環流化床鍋爐近3000臺，約63000MW的容量投入商業運行，占電力行業中鍋爐總臺數的三分之一強。可以預見，循環流化床鍋爐將會在我國得到更大的發展。大量循環流化床鍋爐機組的裝備對于優化我國電力結構、改善電力供應品質、提高我國整體資源利用效率以及降低污染物排放方面發揮出了不可替代的作用。

2.循環流化床鍋爐的特點

循環流化床（CFB）鍋爐最為突出的特點主要有以下幾個方面：燃料適用性廣、環保性能優良以及負荷調節性強。

2.1循環流化床鍋爐的燃料適應性

循環流化床鍋爐機組的燃料適應性廣的主要含義是指對于循環流化床這種鍋爐來說，它可以適應很多種燃料，比如各種燃煤、煤矸石、石油焦、生物質以及有機垃圾等，但是對于一臺已經設計好的鍋爐來說，它的燃料是一定的，也就是說在燃用這種設計燃料的時候，其性能發揮最為出色，而隨著燃料特性與設計特性的偏離，其性能會有很大的限制，因此不能夠將循環流化床鍋爐的燃料適應性無限夸大。當然，與此相對比，煤粉鍋爐如果燃料特性與設計特性相差太遠，可能會面臨無法運行的狀況，這也是循環流化床對煤粉鍋爐的優勢之一。

2.2循環流化床鍋爐的環保性能

循環流化床鍋爐由于能夠采用低溫燃燒以及爐內脫硫技術，所以其煙氣中NOx以及SO2的產生量都很低。循環流化床鍋爐機組不僅污染物的排放濃度低，而且隨著人們環保意識的加強，煙氣中污染物的排放濃度有進一步下降的趨勢。

2.3循環流化床鍋爐的負荷調節性

循環流化床鍋爐由于爐內布風板上有大量的循環床料積蓄大量的熱量，因此其在小負荷的狀況下也能夠點燃進爐燃煤，所以也就能夠在低負荷下較好的保持運行狀態。

3s循環流化床鍋爐技術的發展前景

近十年，經過科研的不斷發展與創新，創造出下排氣旋風分離器循環流化床鍋爐、旋風扇和百葉窗兩級分離器循環流化床鍋爐、異型水冷分離器循環流化床鍋爐。我國循環流化床技術朝著超臨界大型化、深度脫硝和脫硫、防磨技術提高、綜合利用能源的方向發展。

3.1超臨界大型化的發展方向

循環流化床超臨界的發展方向，與其自身固有的燃燒特性具有重要的聯系。常規的循環流化床鍋爐煤粉熱流往往高于循環流化床鍋爐，可降低對水冷壁的要求。在循環流化床鍋爐中，固體的傳熱系數和固體的濃度與爐中的溫度呈反比，有利于水冷壁的溫度控制。采用超臨界鍋爐和具有污染物排放少、運行效率高、煤炭損耗量低的優點。

循環流化床鍋爐技術采用的是一級飛灰分離循環燃燒技術，鍋爐采用的系統較為簡單，易于采用大型化的生產技術。另外，不論是國內開發的下排旋風分離器和水冷異型分離器，還是國外開發的方型分離器，都能夠很好地和鍋爐本體融為一體，使大型化的機型得以實現。

3.2深度脫硝和脫硫

循環流化床鍋爐具有空氣分級供給燃燒和低溫燃燒的特性，故而有利于氧氮化物的形成，與同期的鍋爐相比，能降低20%左右的氧氮含量，一氧化氮的濃度控制低于300mg/m3，隨著國家對其排放標準的進一步提高，對鍋爐進行深度脫硝是循環流化床鍋爐技術發展的趨勢。

盡管我國擁有世界上最多的CFB鍋爐數量，但是CFB鍋爐脫硫技術并不盡如人意。隨著環境問題的日益嚴峻，煤炭的深度脫硫成為今后鍋爐技術發展中亟待解決的問題。我國新公布的火電廠污染物排放標準中，將二氧化硫的排放標準降至400/m3，和傳統的濕化脫硫相比，在循環硫化床中添加石灰石的脫硫方式效果更好。但是，此種方式還需處理灰渣，在實際運用的過程中，總體的競爭力正在降低，因此，對CFB鍋爐進行深度脫硫是循環流化鍋爐發展的題中之義。

3.3防磨損技術的提高

鍋爐在高溫中運行，且爐中是高速運動的高溫固體材料，因此熱沖擊對爐內受力面的磨損十分地嚴重。因此，研究鍋爐的防磨損技術對于延長設備的使用壽命意義重大。目前最有效的防磨方法是使用高性能的耐火材料，保證金屬的使用壽命，確保流化床的安全運行。

3.4綜合利用能源

能源短缺是世界性的問題，因此，開展能源的綜合利用是今后循環流化床發展的另一個重要的方向。綜合利用能源包含的范圍較廣，主要表現在以下三個方面：

首先，利用循環流化床鍋爐技術對一些非高級的能源進行全面的整合利用。我國在這方面取得的成就較好，不僅開發出廢舊垃圾、泥質等低級能源的處理鍋爐，也開發出了石油焦煤、生物質的處理鍋爐，在實際運用中取得了成功經驗。

其次，利用其他原材料和能源與循環流化床鍋爐技術對其進行加工和綜合利用，在CFB技術中，這是一個重要的研究方向。

最后，對循環流化床鍋爐燃燒產生的灰渣進行綜合利用。就目前循環流化床鍋爐技術的發展而言，這是其發展的難點。一方面，在鍋爐內部添加石灰石進行脫硫，能夠產生良好的脫硫效果；另一方面，卻增加了灰渣的數量，又由于其化學形態和其他物質的化學性質具有差異，故而難以使用常規的方式對灰渣進行統一處理。因此，開發能夠解決硫化過程中產生的灰渣，是目前我國甚至是國外綜合探究循環流化床鍋爐技術發展的發展趨勢。

結論

循環流化床鍋爐盡管在我國的起步較晚，但是發展非常迅速，在緩解我國能源與環境雙重壓力、調整我電力供應結構等方面發揮了重要作用。會效益非常顯著。循環流化床鍋爐因為采用爐內脫硫的方式，使得排煙中SOx含量較低，因此為開展煙氣余熱利用提供了基礎，這有助于大幅度提高鍋爐效率。循環流化床鍋爐可以考慮把石灰石系統作為系統備用，以降低投資、運行與維護費用。利用活動面代替固定面有可能是解決煤倉搭橋的一個有效方法。

參考文獻 

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(361)鐵鈰復合氧化物催化劑scr脫硝的改性研究 熊志波 路春美

(367)如何寫好中英文摘要 無

篇12

除教學內容外，在“大氣污染控制工程”的教學方法上也進行了積極嘗試和探索。一是適應新的大氣污染控制形勢的發展，注重理論聯系實際與啟發式教學，根據國內外本專業發展趨勢，積極調整授課內容，使課程教學內容始終緊跟國內外的學科發展水平。主要體現在教學內容理論與實踐相結合，突出重點，講清難點；結合實際，引入課堂討論，提高學習興趣，同時注重教輔建設。二是努力做到理論聯系實際、學以致用。包括提供工程實例的資料，對實用性強的案例進行分析；利用生產實習、課程設計和畢業設計或實習等機會，強化學以致用的能力。三是實現教學手段多樣化。采用常規方法、多媒體方法以及網絡課堂等綜合手段授課，增強教學的生動性、直觀性和靈活性。注重重要知識點的板書教學，在強化學習效果的同時提高對知識的系統化、邏輯化、重點化的掌握能力。同時結合計算機與網絡技術的發展，制作電子教學和實施課程上網等。例如充分發揮學校課程中心的網絡資源平臺優勢，積極采用電子教案、電子課件、電子習題解答等現代教育技術手段進行教學。此外，還借鑒其他相近領域的教學參考，在網上提供大量國內外名校的精品課程和開放課程網頁鏈接等供學生課后參考自學。目前“大氣污染控制工程”已經初步形成立體化、多手段組合的教學體系。四是教學改革嘗試素質與考核相結合的方法。例如答疑方式從常規化向網絡化傾斜，建立QQ群或者在線答疑等，初步嘗試和探索雙語教學的有效方法，探索和改革考核辦法，現實行半閉卷或開卷考試，加強考題設計科學化，注重全程考核等。注重采用互動式教學手段，嘗試通過科研小論文等形式，培養學生查閱資料、分析研究和解決問題的能力等。

三、師資隊伍建設

師資隊伍建設是課程建設的人員基礎。課程建設過程中注重教師的業務素質和專業水平，以及教學方式等的培養。目前“大氣污染控制工程”課程已形成了5人的教學團隊，其中包含熱能工程、環境工程專業的人員。教學團隊的學歷、職稱、年齡以及學緣結構較為合理。課堂教學主講教師基本具有博士學位；課程的輔導、指導等主要由青年教師負責。全體在職“大氣污染控制工程”教學團隊成員平均年齡40歲，80%為高級職稱，80%具有博士學位，80%的本科、碩士或博士研究生的學歷教育中至少一個不是在本校完成的，40%具有在國外訪學經歷。

篇13

Cui Jian-ning1,Han Xu2

(1.Jiangsu Economic and Trade Vocational and Technical College Nanjing Jiangsu 211168；

2.Engineering Institute of Engineering Corps, PLA University of Science and Technology Nanjing Jiangsu 210007)

【Abstract】With the gradual tension of urban land, more and more underground tunnels emerging, the tunnel is often the accumulation of NOx in place, ventilation dilution to eliminate the method not only can not cure the huge energy consumption, but will also cause the expansion of pollution. Based on the requirements of the NOx purification in the tunnel, the processing of domestic and foreign, including: soil decontamination method, material adsorption, catalytic reduction method, the plasma method, proposed a joint treatment envisaged for the tunnel NOx purification provides a certain get ideas.

【Key words】Nox;Soil purification;Adsorption;Plasma technology

1. 引言

隨著經濟的發展，城市的汽車保有量越來越高，如CO、NOx、HC、微粒PM、SO2、醛類等已成為城市特別是大城市空氣污染的主要來源［1］［2］。在隧道、停車場等相對封閉空間顯得尤為突出。

今后隨著城市用地的緊張，地下空間將會越來越被重視利用，地下隧道將越來越多。如何有效防治隧道內的空氣污染已成為亟待解決的問題。目前,廣泛應用的以稀釋隧道內有害氣體成分的濃度為目標的通風換氣法不僅投資巨大,營運費用高,且環境效益差，特別是在城市區域內，在隧道洞內或廢氣排出口附近可能會出現超出容許濃度的有害雜質加劇其周圍環境污染現狀的進一步惡化。

探索經濟效益好、環境效益佳的隧道內空氣污染物凈化處理對城市空氣環境的改善具有重要意義。

2. 隧道內空氣凈化的主要任務

隧道內空氣污染物主要包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氫化合物(HC)和碳煙顆粒物等。其中Nox造成的污染最為嚴重［3］［4］：（1）破壞大氣臭氧層，導致溫室效應；（2）引起水質和土質惡化；（3）Nox進入人體會對呼吸器官造成不可恢復的損害；（4）導致人的生理反應能力下降，增加隧道內交通事故發生的概率。

因此基于汽車尾氣的排放主要內容和隧道內的主要污染物是NOX，污染物凈化的主要任務就是建立收集排放的汽車尾氣系統、并采用合理的方法消除NOX。通過對目前國內外主要的NOX去除技術進行了研究，總結了不同的隧道內NOX去除凈化方法，探討更合理的隧道內污染物凈化方法。

3. 通風稀釋的方法

相應的設計標準對隧道的通風內的污染物控制提出了明確的要求。1999年交通部《公路隧道通風照明設計規范》規定了CO的稀釋標準如表1所示：

該標準沒有將NOX作為空氣質量的標準，而是間接消除了NOX。近年來對隧道污染物通風和火災通風的研究較多［5］［6］［7］，然而通風只是將污染物在局部內稀釋，實際是將污染物的范圍進一步擴大了，對整個城市的環境造成了更大的影響，并不是治本的辦法，因此研究高效的隧道內污染物凈化策略具有重要意義。目前常用的方法有土壤凈化法、吸附處理法、催化還原法和等離子技術去除法等。

4. 隧道內NOx凈化法

4.1 土壤凈化法。

土壤凈化法（EPA）［8］處理廢氣是近年來發達國家開展的前沿熱點課題之一，并且該法已經廣泛的應用于廢水處理領域。土壤內含有大量的植物根系和微生物，能夠將NOX轉化為無害物質，利用土壤凈化的方法被認為是最環保的方法。處理過程如圖1所示，首先將中的NO轉化為NO2［9］,利用引風設備將污染物通入土壤層，經土壤顆粒表面吸附、土壤水溶解、土壤微生物代謝以及植物吸收而得到凈化［10］。

與現有的污染空氣凈化技術相比，土壤凈化法具有以下優點：1凈化效率較高，相關研究表明土壤凈化法的處理效果明顯優于光觸媒法和機械式化學吸附法；2投資少土壤凈化法的造價僅為機械吸附法的70%，運行費用為機械吸附法的30%［11］。

為了更進一步增強土壤對NOX的吸附效果，因此有必要在土壤中摻加吸附劑，從而增強整個土壤處理系統對污染物的吸附性能，以提高去除效率，因此合理的土壤添加劑，進一步提高土壤凈化法對汽車尾氣中NOX的去除效率，同時研究與其他凈化技術聯合使用進一步去除碳煙和CO等汽車尾氣污染成為重要的研究方向。

4.2 吸附材料處理NOX。

活性炭是一種吸附效率高的吸附劑［12］，常常被用來處理室內污染，但是其具有非極性的、疏水性的，對NOX的吸附并不理想［13］。沸石分子篩是一種良好的吸附劑可以有效地處理碳氫化合物、硫氧、氮氧、一氧化碳、硫化氫等有害氣體［14］［15］［16］。某研究所采用冷凍沸石分子篩處理利民化工廠排放的硝酸尾氣，可使NOX的含量由2.5～17ml/l下降至50ul/l［17］［18］。

以沸石分子篩為載體，其上面負載金屬物質處理有害氣體的技術也是處理污染物的一種有效方法，其典型方法即光觸媒法，其通常將TiO2負載在沸石分子篩上，對有害環境的有機物實施氧化、分解，達到凈化空氣的目的。

4.3 催化還原NOx技術。

（1）NH3選擇性催化還原技術

(NH3-SCR)使用V2O5負載型催化劑［19］，該技術是以NH3作為還原劑，使尾氣中的NO和NO2還原成N2和H2O：

4NH3+4NO+O24N2+6H2O

2NO2+4NH3+O23N2+6H2O

該方法在200-550°C的溫度范圍內具有較高的凈化效率，NOx的最高轉化率可以達到90，適合于固定源排放，如大型發電站、化工廠、大型船舶等，但這種技術不適合移動源NOx排放控制［20］。然而該方法的不足是費用較高，NH3的注入和儲存設備投資較大；需要優良的管和噴嘴，容易造成管路堵塞［21］；存在氨氣容易泄漏等危險因素；在排放物中仍然含有未反應的NH3也是污染物。因此該方法在隧道污染物NOx處理中的可應用性不強。

（2）應用碳氫化合物選擇催化還原NOx。

應用于烴類選擇催化還原NO、反應的催化劑主要有分子篩系列催化劑、金屬氧化物

系列催化劑、貴金屬系列催化劑等［22］。

Cu-ZSM-5催化劑是分子篩系列催化劑中研究最多的催化劑，其可用于NO的直接分解又可用于烴類的選擇催化還原，對烴類選擇催化還原NO、有很高的活性和選擇性，但其在高溫有水蒸氣存在下，很容易失活。

金屬氧化物催化劑［23］具有較好的水熱穩定性，包括單金屬氧化物、雙金屬氧化物。單金屬氧化物催化劑普遍存在活性低和反應溫度過高的問題，理想的金屬氧化物催化劑必須通過金屬氧化物之間的組合或者負載其他的金屬來改變活性都較低的缺點。

總的來說，金屬氧化物系列催化劑低溫活性差；活性較低；對SO2敏感，易中毒；高溫老化后會因表面積損失而導致失活。同時由于經濟性的原因限制了其在隧道NOx處理方面的應用。

（3）碳顆粒催化還原NOx技術。

由于機車的排放污染物含有大量的碳煙顆粒，隧道內甚者由于碳煙濃度過大導致司機視線受阻，且排放環境為富氧環境，因此NOx和碳煙顆粒在富氧環境中發生氧化還原反應，生成無害的CO2和N2將是一種有前途的尾氣后處理技術［24］。用過濾器上收集的碳顆粒在富氧條件下還原NOx的理念是由Yoshida首次提出的，他對碳煙-O2-NOx三組分之間反應的可能性進行了試驗研究和探討。東京研究工作者也開展了同時去除NOx和碳煙顆粒的研究工作［25］，研究證明了AB2O4尖晶石氧化物和鈣鈦礦型復合金屬氧化物是比較理想的NOx和碳煙顆粒同時去除的催化劑。

4.4 低溫等離子體技術。

低溫等離子體技術［26］處理污染物具有處理效果好、范圍廣、能同時處理多種污染物和凈化徹底等優點，利用低溫等離子體技術處理污染物成為近年來研究的熱點。目前產生低溫等離子體最常用的方法是電暈放電和介質阻擋放電［30］［31］。

圖2 介質阻擋放電的一般結構圖

介質阻擋放電具有放電比較均勻穩定、放電過程易于控制、能量利用率高等特點其一般結構如圖2所示。當電極間加上電壓時，會產生大量活性粒子，這些活性粒子對CO、NOx、HC進行氧化、降解反應，從而最終將污染物轉化為無害物［27］［28］。

非平衡等離子體［29］過程是目前尾氣處理中最有前景的方法,它能脫除煙氣中的SO2和NOx,同時對煙氣中其它有害氣體也有脫除作用。電子束輻照、電暈放電、介質阻擋放電均可產生非平衡等離子體。

等離子凈化技術也可采用兩級凈化，即將兩個等離子體反應器并聯起來［32］，這樣就有效提高了氣體通過反應器的時間，凈化效率將會得到很大的提高，如圖3所示。

5. 方案比較分析

通過以上的方法分析，可知土壤凈化法環保效果明顯，可節約大量能源，并可利用隧道附近的土地綠化資源。基于沸石分子篩的活性炭吸附法祛除效率高，并且采用一定的技術可以循環使用。催化還原的技術使用范圍廣，技術成熟，然而其對材料和技術的要求高，往往導致投資費用高，運行管理困難。等離子法技術先進，效率最高，然而其需要高壓電源能耗大。

圖3 等離子體去除NOx流程圖

通過對國內外隧道內NOx去除技術的研究技術的分析，發現大多研究只關注一種技術的祛除效果，而對多種技術的聯合祛除技術的研究偏少，相關的研究應關注聯合祛除技術的研究比如土壤凈化法+材料吸附法或者土壤凈化法+等離子技術。

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