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生物质锅炉环保要求及如何选择合适的烟气脱硝技术

来源:      发布时间:2022-01-03 13:31:35

       低碳环保保护环境是我国的一项基本国策,走可持续发展的道路已成为我国经济和社会发展的基本战略。根据中国大气环境综合整治方案的要求,加强了大气污染防治及锅炉安全节能工作,约翰节能NOx<50mg/m 生物质锅炉,实现了低碳环保的要求。

       一般情况下大于20t/以上的生物质锅炉需要安装在线环保监控系统,如果当地环保局NOX排放标准不高,通常也不需要安装脱硝装置,如果要求50mg以下,或更严格的标准是需要安装脱硝装置才可以达到环保排放的要求的。一般情况下小吨位生物质锅炉,环保要求不是执行严格的排放标准是不需要加装的。所以说具体要看当地的环保标准来定。

一、首先,依照的环保要求及执行标准,经过中国环保部认定:

1.采用农林废弃物(秸杆、稻壳、木屑、树枝等)为原料,通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的棒状、块状或颗粒状等生物质成型燃料,可有效改善农林废弃物的燃烧性能,其硫、氮和灰份含量较低,在配套的专用燃烧设备上应用,可实现清洁、高效燃烧,产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较少,不属于高污染燃料。

2.生物质成型燃料在城市中的推广应用要充分考虑当地环境空气质量控制要求和燃料供应的实际情况。在城市的燃气供应不能满足需求时,生物质成型燃料可作为一种替代燃料,并应以燃气的排放标准来要求;在大城市中心区的推广应用应当进行科学论证,并应提出更严格的大气污染物排放控制要求。

3.在推广应用工作中,应当加强对生物质成型燃料生产和使用的监督管理,制定生物质成型燃料及配套专用燃烧设备的地方标准和技术规范,规范其生产和使用;在应用过程中,注意监测是否有二恶英类物质产生;生产、销售生物质成型燃料和配套专用燃烧设备的单位应具备相应资质,产品须经质量、安全、环保、节能等相关管理部门的认证,符合相关技术规定和标准。

二、那么生物质锅炉应当如何选择合适的烟气脱硝设备呢?

       选择性非催化还原技术,简称SNCR技术,是目前最主流的烟气脱硝技术之一。用NH3或尿素等氨基还原剂喷入炉膛内,选择性的与烟气中的NOx进行氧化还原反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂,最佳还原剂喷入炉膛温度为800~1050℃,在这个温度范围内,还原剂迅速分解出NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成,该方法以炉膛为反应器,最终产物为N2、CO2和H2O,无副反应,不会造成二次污染,实现了无毒排放。反应机理如下:

氨水为还原剂

4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O

4NO2 + 2NH3 + O2 3N2 + 6H2O

脱硝剂为还原剂

CO(NH2)2+H2O NH2COONH4 2NH3+CO2

4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O

4NO2 + 2NH3 + O2 3N2+ 6H2O

本设计采用脱硝剂做还原剂,没有溢出风险,设备投资成本低。

1.影响效果的主要因素

温度:NOx的还原反应发生在特定的温度范围内(最佳反应温度800℃~1050℃);

停留时间:指反应物在反应器内总的停留时间,在此时间内,NH3、尿素等含氨基的还原剂与烟气混合、水的蒸发、还原剂的充分分解和NOx的还原等步骤必须完成;停留时间的大小取决于锅炉的气路尺寸和烟气流经锅炉气路的气速;SNCR系统中,停留时间0.5S就足够了;

混合程度:要发生还原反应,还原剂必须与烟气分散和混合均匀;混合程度取决于锅炉的形状与烟气通过锅炉的方式;

NH3/NOx摩尔比(化学当量比)。

2.技术优点

       选择性非催化还原技术(SNCR技术)脱硝效率为40%~60%,建设周期短、投资少、比较适合中小型锅炉烟气脱硝治理项目。该技术早在20世纪70年代就被日本使用,80年代、90年代该技术在欧美国家得到推广,经过几十年的应用及优化,该技术已经相当成熟,在还原剂喷射温度窗800℃~1100℃之间、NH3/NOx摩尔比1~2、停留时间1S时,理论最大脱硝效率达到了82%,我司在实际运用案例中已经做到了77%的脱硝效果。

3.工艺路线

       本项目SNCR系统主要包括:还原剂制备系统、还原剂加压系统、还原剂稀释计量控制系统、控制系统和喷射系统五部分。还原剂制备系统实现脱硝剂溶液的配置及储存的功能,还原剂加压系统为工作介质加压,在PLC控制系统的控制下,根据实际工况和NOx排放浓度情况,自动调整所需的喷射量,送入喷射系统,喷射系统实现各喷枪的尿素溶液分配和雾化喷射,还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求。