För nybyggda koleldade kraftverk finns flera tekniker för rökgasrensning (FGD) och denitrifikation (DeNOx) tekniker är tillgängliga. Varje alternativ skiljer sig åt vad gäller reaktionsprinciper, effektivitet, investeringsstorlek, driftsstabilitet och utnyttjande av biprodukter. Att välja rätt kombination är avgörande för att uppnå ultralåga emissioner samtidigt som driftskostnaderna hålls rimliga.
Nedan följer en översikt över de mest spridda teknikerna, tillsammans med praktiska tillämpningar inom industrin.
Avsvavlingstekniker
1. Kalksten–gips våtdesulfureringsprocess (WFGD)
Kalksten–gips-processen är för närvarande den mest spridda våta FGD-tekniken globalt. Finmalen kalksten blandas med vatten till en slurry, som sprutas in i en absorbertorn. Svaveldioxid (SO₂) i rökgasen reagerar med slurryn och bildar kalciumsulfit, vilket därefter oxideras till gipskristaller.
Nyckelfunktioner:
Desulfureringsgrad över 95%
Mogen, pålitlig och lämplig för stora kraftverksaggregat
Gipsbiprodukten kan återvinnas och användas i byggmaterial
Hög systemkomplexitet med högre kapital- och driftskostnader jämfört med torra alternativ
Ett representativt exempel är desulfurerings- och denitreringsprojektet som slutfördes av Självförtroende Miljö för Shaanxi Coal Groups kraftverk Chang’an–Yiyang. Med en total installerad effekt på 3,86 GW är det det största kolburna kraftverket i Hunan-provinsen.
2. Ammoniakbaserad desulfurering
Ammoniakmetoden använder vattenburen ammoniak som absorbent. SO₂ reagerar med ammoniak och bildar ammoniumsulfit och ammoniumbisulfit, som vidare oxideras och bearbetas för att producera ammoniumsulfat Gödningsmedel .
Fördelar:
Avsvavelning verkningsgrad når 95–99%
Snabba reaktionskinetik
Biprodukten ammoniumsulfat har hög ekonomisk värde
Noll sekundärt avloppsvatten och fast avfall
Utmaningar:
Högre känslighet för korrosion i utrustning
Högre driftskostnader
Kräver stabil ammoniakförsörjning och efterföljande konsumtionskanaler för gödsel
MirShine Environmental har utvecklat en avancerad stegvis separationsbaserad ammoniakbaserad FGD-process , vilket löser långvariga branschproblem såsom aerosolbildning och ammoniakförluster. Denna teknik integrerar avsvavling och dammavskiljning samtidigt som den avsevärt minskar energiförbrukningen. Den har tillämpats inom flera sektorer och levererar märkbara miljö- och ekonomiska fördelar.
Avkvävningsmetoder
1. Selektiv katalytisk reduktion (SCR)
SCR är den mest mogna och effektiva DeNOx-tekniken för pannor. Ammoniak injiceras i rökgasen vid 280–420°C i närvaro av en katalysator, vilket omvandlar NOₓ till kväve och vatten.
Höjdpunkter:
NOₓ-avskiljningsgrad på 80–90%
Beprövad prestanda i storskaliga kraftverk
Stabil drift på lång sikt
Överväganden:
Katalysatorns kostnad är hög
Katalysatorförgiftning och inaktivering måste hanteras
Högre underhållsbehov
SCR är vanligtvis det standardval som görs för anläggningar som syftar till extremt låga NOₓ-utsläpp.
2. Selektiv icke-katalytisk reduktion (SNCR)
SNCR injicerar ammoniak eller urea direkt i pannans temperaturzon på 850–1100 °C. Reagenset bryts ner till NH₃, vilket reagerar med NOₓ.
Fördelar:
Enkel konfiguration och låg investeringskostnad
Kräver ingen katalysator
Begränsningar:
Lägre reningseffektivitet ( 30–60%)
Strikt temperaturfönster
Större ammoniakförlust
Mer lämplig för mindre enheter eller områden med måttliga krav på utsläpp
3. Hybrid SNCR + SCR-process
I denna kombinerade metod tar SNCR bort en del av NOₓ i ugnen. Den återstående NOₓ-behandlas i en efterföljande SCR-reaktor. Ammoniakförlusten från SNCR kan också utnyttjas av SCR-enheten.
Fördelar:
Hög total DeNOx-effektivitet
Minskad katalysatorvolym och lägre SCR-investering
Mycket lämplig för anläggningar som syftar till att uppfylla NOₓ-normer till optimerad kostnad
Industrins innovation: MirShine Environments avancerade svavelrening med ammoniak
MirShine Environment har genomgått sju generationsuppgraderingar av sin ammoniakbaserade desulfureringsteknologi. Viktiga framgångar inkluderar:
Nära noll ammoniakförlust
Fullständig undertryckning av aerosolbildning
Integrerad ammoniakbaserad svavelrening och dammavskiljning
Samproduktion av svavelammonium organiska föreningars gödselmedel
Lösningen möjliggör inte bara ultralåga utsläpp utan ger även ytterligare intäktsströmmar för anläggningsoperatörer. Många företag som har antagit denna teknik har uppnått både miljömässig efterlevnad och oväntade ekonomiska vinster.
Slutsats
Kraftverk har idag ett brett utbud av FGD- och DeNOx-tekniker att välja mellan, där varje teknik erbjuder olika styrkor beroende på enhetsstorlek, kolkvalitet, krav på utsläpp och kostnadsbegränsningar. Våt kalksten–gips-FGD förblir den dominerande metod för avsvavling, medan ammoniakbaserad teknik vinner fotfäste på grund av sin höga effektivitet och värdefulla biprodukter. När det gäller avkvävning fortsätter SCR att vara standard för högprestandaillämpningar.
Med kontinuerlig innovation—såsom den genombrottsartade ammoniakbaserade FGD som utvecklats av Shandong Mingsheng Environmental—kan kraftverk uppnå ultralåga utsläpp samtidigt som de förbättrar sin långsiktiga ekonomiska prestanda.