一、 项目简介并流湿式脱硫除尘一体化技术及设备是针对锅炉烟气处理、化工、制药、食品、废气处理等领域的含尘、含硫气体进行净化处理开发的一种运行费用低、脱硫、除尘效率高的环保技术与设备。设备内安装有自主研发的具有自主知识产权的旋风式气液接触元件，含尘、含硫气体与清洗液体同时从设备顶部并流进入，在高速通过旋风式高效接触元件时对产生强烈的破碎、搅拌、冲击作用，增强除尘效果，气体得到净化。并流湿式脱硫除尘流程如下图所示。二、 项目技术成熟程度已应用在实际工业生产中。应用实例包括：1. 在河北邢台英都化工厂含单质硫气体的净化工艺中，成功地解决了原有气体净化系统中气体单质硫含量不达标的问题，除尘效率达到99.8%；设备由原来的直径3米、高32米下降为直径1.6米，高14.64米，设备投资大大降低；运行可靠、操作简单；经河北省产品质量监督检验院检测，总湿板压降120Pa。 2. 本技术和设备在山东得克公司脱硫工程中应用，气量10000Nm3/h，设备直径φ1000，高6100mm，脱硫率达99.5%。三、 技术指标采用气液并流，空塔气速可达到5~15m/s，液气比达到5 L/m3；全塔总压降＜150Pa，脱硫率≥99.5%，总除尘效率可达到99%；对0~5μm粒径的微细粉尘分级效率达到85%；与气液逆流相比，处理相同气量和粉尘浓度时，能耗可降低25%，设备尺寸减小50%～60%，操作费用和设备投资可减少40%以上；操作时不会出现液泛、雾沫夹带或带水现象，塔板上无结垢；操作时不会产生粉尘的再飞扬问题。四、 市场前景并流湿式脱硫除尘一体化技术及设备是针对锅炉烟气处理、化工、制药、食品、废气处理等领域的含尘、含硫气体进行净化处理开发的一种运行费用低、脱硫、除尘效率高的环保技术与设备。氨法、双碱法、镁法、石灰石—石膏法等各种方法锅炉烟气脱硫除尘；钢铁行业烧结烟气的脱硫除尘；化工、制药、食品、建材等行业的工业除尘；烟气脱硫脱硝除尘一体化操作；有害气体的净化、冷却和增湿；处理高温、高湿和有爆炸危险的气体；H2S、HCl、NH3、HF等气体的吸收；恶臭气体的脱臭。五、 规模与投资需求根据不同需求可对应多种解决方案。六、 合作方式技术入股，技术转让等形式。七、 项目具体联系人及联系方式项目负责人及联系人：张少峰电话： 022-60204596 13132081566 邮箱： shfzhang@hebut.edu.cn八、 附件：成果图片

成果介绍 成果名称：降低循环流化床锅炉烟气NOx排放技术研究 成果参与单位：华北电力大学、中石化洛阳技术研发中心 成果完成人：常剑、齐文义、王体朋、陆强、陈千惠、李小苗、黄延召、郝代军、孟学峰、邓向军 知识产权情况：成果对应发明及实用新型专利1项，已形成完整知识产权体系 随着NOx排放标准的日益严苛，低NOx燃烧+SNCR+SCR（或臭氧脱硝）配置已经成为常态，严重削弱了循环流化床锅炉低成本污染物治理的优势。本研究在明确循环流化床锅炉NOx形成演化机制与CO原位催化还原脱除机理的基础上，确定关键污染物NOx与CO、炭质颗粒的时空分布与变化规律，确立专用脱硝催化剂的主要反应区域，构筑与CO和炭质颗粒原位脱硝反应高度协同匹配的催化剂和传递环境。开发适于循环流化床锅炉的脱硝催化剂，加入锅炉炉膛内部，利用燃料燃烧产生的CO和炭质颗粒原位脱除烟气中的NOx，高强度、粒度适宜的催化剂颗粒随循环灰在系统内循环，可以提高催化剂的使用效率，降低脱硝成本。 与现有脱硝技术相比，该技术具有操作流程短、使用方便、脱硝成本低的优势。为进一步验证本技术在不同尺度规模工业装置上的脱硝性能，需寻求再次工业验证装置。 创新点 1、基于循环流化床锅炉烟气NOx的生成与转化机理，提出了通过向循环流化床锅炉燃烧室内加入脱硝催化剂颗粒、利用循环流化床锅炉自身具有的特殊还原气氛、原位将烟气中的NOx催化还原为N2的技术路线。 2、基于循环流化床流动和热质传递特性，研究开发了一种脱硝催化剂，催化剂具有适宜的堆积密度、粒度分布和强度，使其在循环流化床循环燃烧过程中具有较高的保留度，降低了催化剂的用量，单位脱硝成本相对较低。 3、首次在工业规模220t/h循环流化床锅炉上进行了脱硝催化剂工业应用试验，脱硝效率达到50%～70%，实现了该装置NOx的超低排放。 市场前景 2022年在中石化九江分公司220t/h工业规模循环流化床锅炉上进行了脱硝催化剂工业应用试验，脱硝效率达到50%～70%，在停止SNCR喷氨和降低30%左右的臭氧的情况下，实现达标排放。 应用案例 据统计，全国大大小小的CFB锅炉超过3000台。日益严格的环保标准促使更多企业加大在环保方面的投入，但严峻的经济形势也会使企业在环保投资方面更加理性，能满足环保要求、经济上合算的技术将越来越受到人们的重视。低NOx燃烧+SNCR+SCR（或LoTOx）等是目前降低CFB锅炉烟气NOx排放的主要技术，但存在运行成本高、运行周期短等缺陷。 采用炉内脱硝催化剂的方法，在燃料燃烧过程中将NOx原位转化成N2，脱硝成本低、不会产生二次污染，具有良好的经济效益和社会效益。

火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。 现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10%左右。

成果介绍火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。技术创新点及参数现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10[[[[%]]]]左右。

1. 痛点问题 目前循环流化床锅炉脱硝工艺主要有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。SNCR技术应用于循环流化床锅炉有着明显的优势。循环流化床锅炉的运行温度区间与SNCR的反应温度窗口有重合，正常运行的情况下，可以直接提供合适的反应温度。将SNCR技术应用于循环流化床锅炉时存在明确的痛点问题，尤其是“双碳”背景下，为规模化消纳可再生能源，燃煤锅炉频繁处于低负荷运行状态，最佳脱硝反应温度窗口与炉内温度出现较多差异，氨及尿素等还原剂加入处，温度常低于SNCR反应最佳温度，脱硝效率以及氨利用率较低。实际运行中，常通过提升氨氮比以满足环保要求。而氨氮比提升潜在带来更多氨消耗，以及尾部氨逃逸给锅炉尾部受热面造成的积灰等风险。我国有较多采用SNCR脱硝工艺的循环流化床锅炉发电机组常年处于低负荷运行状态，亟需开发相应的氨利用率提升技术，为锅炉灵活性运行与深度调峰需求提供环保技术保障。 2. 解决方案 本项目提出了2种脱硝增效方法： 1）固态添加剂：开发了一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用； 2）复合添加剂：申请了中国发明专利。 上述2种方法，均已完成实验室验证、240t/h流化床锅炉和4500t/d水泥窑炉的工业试验，证明了该技术路线的可行性。实验室试验和实际工程测试表明，采用本技术，可大幅减少SNCR喷氨量，且氨逃逸量明显降低，也就是氨利用率大幅提高。 本成果产品以添加剂形式体现，未来可以添加剂形式销售。主要用户为燃煤锅炉、水泥窑炉、垃圾或者生物质锅炉等。

火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。 现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10%左右。

(1)吸收剂中硫酸铵含量大，重量百分比达 5~40%，参与吸收反应过程，但最终回到硫酸铵状态，因此硫酸铵称为过程吸收剂。 (2)石灰石（碳酸钙）没有直接与二氧化硫反应，但整个反应中，消耗石灰石与吸收二氧化硫，生成亚硫酸钙排出系统，因此石灰石称为吸收剂。 (3)硫酸铵液作为过程吸收剂，起到缓冲液的作用，系统的 PH 值相对稳定，系统具有较大的操作弹性；硫酸铵液作为过程吸收剂，起到助溶石灰石的作用，使石灰石反应更完全； (4)以硫酸铵作为过程吸收剂，在脱硫的同时可部分脱硝；(5)脱硫渣主要成分是亚硫酸钙，提高副产综合利用空间。

研究历程：“吸附－等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)”系在国家重点基础研究发展规划项目（973）和国家863计划项目基础上，经七年研究、开发，完成了烟气NOx/SOx 同步脱除及其回收硫酸的机理与方法研究、工程化技术基础和工业试验研究（连续48小时运行试验和累计运行600小时以上）。

可以量产/n撞击流（Impinging streams, IS）是一种较新颖的技术方法，其基本原理是：两股等量两相流沿同轴相向流动，并在中点处撞击。其结果是在两根加速管之间造成一个高度湍动的撞击区，大大地强化了传质过程。。采用撞击流气液反应器（ZL200620095838.4），钠钙双碱法（有条件企业也可采用氨法）脱除尾气（烟气）中的SO2，在国际上属先进的、具有创新性的脱硫技术。示范工程表明，含SO2高达2000mg/m3的气体经撞击流气液反应器脱硫后，排出的尾气中SO2含量降至100mg/m3以下，完全能达到国家《硫酸工业污染物排放标准》（GB26132-2010）的要求。。传统的塔式湿法脱硫装置存在需内装填料，或需设备尺寸大的缺点。撞击流气液反应器充分利用了本身具有良好的微观混合、可大大强化传递过程的特点，因而使其结构简单，设备尺寸小，可节省设备初投资。。撞击流气液反应器，由于在导气管内装有压力漩涡喷嘴（亦是自有专利技术，ZL00230305.1），可将脱硫液分散成几十微米的液滴，可大大增加气液接触面积，再加上其良好的微观混合和强化传质，因而可大大降低液气比（仅为0.35-0.50 L/m3左右；相比之下传统的塔式湿法脱硫装置液气比高达2～3L/m3），一般塔式湿法脱硫装置设备阻力约为1200～2000Pa，撞击流气液反应器的气相阻力约为300～500Pa，有效降低了运行成本。。支持额度：。500。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。撞击流（Impinging streams, IS）是一种较新颖的技术方法，其基本原理是：两股等量两相流沿同轴相向流动，并在中点处撞击。其结果是在两根加速管之间造成一个高度湍动的撞击区，大大地强化了传质过程。采用撞击流气液反应器（ZL200620095838.4），钠钙双碱法（有条件企业也可采用氨法）脱除尾气（烟气）中的SO2，在国际上属先进的、具有创新性的脱硫技术。示范工程表明，含SO2高达2000mg/m3的气体经撞击流气液反应器脱硫后，排出的尾气中SO2含量降至100mg/m3以下，完全能达到国家《硫酸工业污染物排放标准》（GB26132-2010）的要求。传统的塔式湿法脱硫装置存在需内装填料，或需设备尺寸大的缺点。撞击流气液反应器充分利用了本身具有良好的微观混合、可大大强化传递过程的特点，因而使其结构简单，设备尺寸小，可节省设备初投资。撞击流气液反应器，由于在导气管内装有压力漩涡喷嘴（亦是自有专利技术，ZL00230305.1），可将脱硫液分散成几十微米的液滴，可大大增加气液接触面积，再加上其良好的微观混合和强化传质，因而可大大降低液气比（仅为0.35-0.50 L/m3左右；相比之下传统的塔式湿法脱硫装置液气比高达2～3L/m3），一般塔式湿法脱硫装置设备阻力约为1200～2000Pa，撞击流气液反应器的气相阻力约为300～500Pa，有效降低了运行成本。。项目基本内容：。钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，在液气比一定的情况下，脱硫达到较高的脱硫效率；吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在反应器外，大大降低了反应器和管道内的结垢机会，避免了反应器内堵塞和磨损；石灰作再生剂（实际消耗物），安全可靠，来源广泛，价格低；操作简便，系统可长期稳定运行。

利用大功率等离子体处理危险有害的废弃物和一般的焚烧方式大不一样，等离子体火炬的中心温度可高达摄氏2～3万度，火炬边缘温度也可达到3千度左右。当高温高压的等离子体去冲击被处理的对象时，被处理物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质，甚至能变为可再利用的资源。