工业烟气污染减排与资源化利用技术及装备

申报单位

南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司

申报技术/产品

工业烟气污染减排与资源化利用技术及装备

技术原理

烟气超净治理系统技术：以全方位、多尺度、系统级的数值模拟为基础，以要点实验和工程实测为校正的优化个性集成研发模式，进行烟气脱硫脱硝除尘过程工艺、关键设备、系统集成及优化、工程设计及项目实施等四大关键技术的开发和研发、设计、工程管理三大平台的构筑，结合基于多模型预测控制的喷氨精准快速控制系统等多项核心技术，实现了技术和装备与计算机仿真模拟的高度一致，脱硫效率可达99%，在氨逃逸率不超标、催化剂不堵塞的前提下脱硝效率达90%，实现SO2、NOx、粉尘超净排放。

烟气SO2高效资源化利用技术：研发了工业烟气脱硫副产焦亚硫酸钠、硫磺等资源化利用工艺，通过气体洗涤、高效滤袋除尘、改性陶瓷管过滤等工艺创新，开发了低阻高效反应器，实现了不同来源烟气的深度高效预处理和系统的有效匹配，形成了系列撬装模块化系统装备和智能响应控制系统集成，形成了基于工业烟气脱硫副产焦亚硫酸钠新工艺，建成了年产焦亚硫酸钠达万吨级的烟气脱硫资源化工业示范装置，产品优于国家相关产品标准。

适用范围

本技术成果适用于电站烟气超净治理，也适用于供热、钢铁、水泥、玻璃、危废处置等非电行业工业锅炉/炉窑以及非化石能源热化学转化多污染物的治理，已成功应用于全国24个电厂13000MW的机组，覆盖了国内几乎所有现役的大型火电机组容量（135~1000MW），对新建项目和改造项目均有很好的适应性，能解决电站锅炉满足国家不同时段的污染治理要求，在供热锅炉、水泥窑、玻璃窑和危废焚烧等烟气治理领域也成功实现规模化应用。

工艺流程及说明

本烟气超净系统治理技术将石灰石-石膏湿法脱硫、LNB+SNCR+SCR脱硝、细颗粒控制、有色烟羽消除和催化剂失活管控处理等相关系统通过全方位、多尺度、系统级的数值模拟和实测优化，实现了全系统的高效匹配集成，系统高效、可靠，可针对不同污染源特点和硫硝尘等治理需求进行高度个性化设计、建设和运行。

图 烟气超净系统治理技术

本烟气SO2高效资源化利用技术采用工业烟气低浓度SO2富集转化及新型嵌套式三级反应工艺制备焦亚硫酸钠。通过活性炭等吸附、催化和过滤作用吸附SO2、净化烟气中杂质，再通过加热活性炭产生的高浓度SO2气体，将工业烟气中SO2的体积浓度由1‰以下提升至5%～15%，含O2量从7~8%降低至1%以下，解决了烟气SO2原始浓度偏低导致的副产利用设备体积大、投资高，含O2量过高导致的产物易氧化、品质低等难题；采用新型嵌套式三级反应的烟气脱硫副产焦亚硫酸钠生产工艺，通过对吸收、反应、结晶、分离、干燥等过程关键参数的优化调控，有效抑制非目标产品的生成，并可适应烟气流量、成分等不同工况负荷参数的变化，系统低阻高效，目标产品焦亚硫酸钠含量高于97.5%（优于HG/T2826-2008《工业焦亚硫酸钠》中优等品96.5%的要求），解决了脱硫副产物资源化程度低的难题，实现了工业烟气SO2高值化利用。

图 烟气SO2高效资源化利用技术

推广前景

党的十九大《报告》提出了新时代国民经济发展由高速增长向高质量发展的总特征，推动节能减排和绿色发展已成为新发展阶段的重大命题，时代发展对新时期的烟气治理工作提出了更高的要求。我国陆续出台了《工业炉窑大气污染综合治理方案》(环大气[2019]56号)、《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号)等一系列生态环境保护法规政策，促进了环保产业需求释放和产业发展。中国环保产业协会预测显示，包括钢铁、水泥、平板玻璃、陶瓷在内的主要非电行业大气治理市场空间最高甚至可达3000亿元，市场前景广阔。

当前正面临由污染减排为主的环保需求到资源与环保兼顾的新需求的转变，但目前常规烟气治理重污染物脱除、轻资源化利用问题突出，仅在能源消耗中随烟气排放的二氧化硫折硫每年即达4000万吨左右，当前常规脱硫方式年产脱硫石膏超过8000万吨，脱硫石膏有效利用比例不足一半，污染物资源化利用尤其是高价值利用严重不足。仅以硫资源为例，年进口量约1200万吨、对外依赖度达60%，需求和缺口巨大，供给和需求矛盾突出，战略安全形势严峻。将废气中二氧化硫等污染物进行资源化和高值化利用是今后污染治理的趋势，也是解决当前脱硫等污染治理成本高和副产物二次污染的重要出路。
本技术成果适用于电站烟气超净治理，也适用于供热、钢铁、水泥、玻璃、危废处置等非电行业工业锅炉/炉窑以及非化石能源热化学转化多污染物的治理，尤其可将二氧化硫等污染物转化为焦亚硫酸钠等高附加值产品，高度契合循环经济和资源循环利用理念，在传统脱硫设施升级改造，以及石油炼制、化工等行业废气治理领域有巨大应用空间，推广前景广阔。