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生物質鍋爐脫硫脫硝技術簡介

發布時間:2020/05/11 | 關注:254

生物質直燃鍋爐是以生物質能源作為燃料的新型鍋爐,農業生產過程中的廢棄物,如農作物秸稈、農林業加工業的廢棄物等都可作為鍋爐的燃料。生物質直燃鍋爐排放煙氣中的二氧化硫、氮氧化物含量較低,且不產生廢渣。因此與燃煤鍋爐相比,更加節能環?!,F行的生物質鍋爐煙氣的排放標準按《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271-2014) 執行。即塵、二氧化硫、氮氧化物的排放限值為 30,200,200 mg /m3,其中重點地區按 20,50,100 mg / m3執行。但隨著國家對鍋爐煙氣環保標準的提高,加上鍋爐煙氣超低排放的推廣實行,大氣污染物排放要求將會更嚴格。目前很多生物質鍋爐企業已經按照10,35,50 mg / m3的排放限值對鍋爐進行整改。

經對生物質直燃鍋爐煙氣調研、測試、分析,生物質鍋爐煙氣有如下特點:①爐膛溫度差別大,生物質鍋爐主要有爐排爐和循環流化床爐,每種爐型又分為中溫中壓爐、次高溫次高壓爐、高溫高壓爐,膛溫度分別為 700~760℃、880~950℃、850~1100℃;②生物質中氫元素含量較高,煙氣中含水量也高,可達到15%~30%;③煙塵含堿金屬質量分數較高,可達8% 以上;④二氧化硫、氮氧化物濃度低、波動大,燃燒純生物質時二氧化硫、氮氧化物濃度在120~250mg/m3波動,如燃料中摻雜模板、木材、樹皮,煙氣中二氧化硫、氮氧化物濃度在 250~600 mg/m3波動。

一、脫硝技術

1.SNCR脫硝

SNCR即選擇性非催化還原法脫硝技術,是在不使用催化劑的情況下,將還原劑直接噴入到800~1100℃高溫煙氣中,在高溫條件下,還原劑先分解為 NH3及其他副產物,之后,煙氣中的NOx與分解產生的NH3進一步發生氧化還原反應,將煙氣中的 NOx還原為N2和 H2O,主要反應為:

8NH3+ 6NO +3O2→7N2+ 12H2O

SNCR技術是煙氣脫硝的主流技術之一,脫硝成本較低,工藝較簡單,但其脫硝效率一般為20~50%左右,很難達到更高的脫硝效率。

2.SCR脫硝

SCR即選擇性催化還原技術,是將還原劑送入煙道使之與煙氣混合,在催化劑的作用下,在300~420℃的溫度狀態下將NOx還原為 N2和 H2O,從而實現 NOx的減排。

在SCR反應器內,NOx通過以下反應被還原:

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2+ 6H2O (主反應)

6NO2+ 8NH3→ 7N2+ 12H2O (主反應)

6NO + 4NH3 → 5N2+ 6H2O (副反應)

2NO2+ 4NH3+ O2→ 3N2+ 6H2O (副反應)

SCR脫硝技術,是煙氣脫硝效率最高最有效的固定源NOx治理的技術,脫硝率可以達到90%以上。但由于生物質燃料本身含有K、Na、Ca等堿性物質,燃燒后形成飛灰進入SCR系統,吸附在催化劑表面或堵塞催化劑孔道,并且與催化劑表面活性成分發生反應,造成催化劑中毒失活,對催化劑的使用壽命產生影響。為保證催化劑的安全運行,同時最大限度減小新增催化劑的煙氣阻力,催化劑需選用抗堿金屬板式催化劑。

二、脫硫技術

1.SDS干法脫硫

SDS干法脫硫可采用堿性吸收劑噴射,在鍋爐出口后端合適位置增加碳酸氫鈉超細粉噴射口,使其與180~250℃煙氣中的SO2發生化學反應,如:

2NaHCO3+熱量-----Na2CO3+ CO2+H2O

Na2CO3+ SO2+ 1/2 O2+ 熱量-----Na2SO4+CO2

SDS工藝主要技術特點:脫硫效率可達95%以上;對煙氣流量、SO2濃度等工況的變化適應性較強;脫硫劑成本較高,總體運行成本相對較高,適用于煙氣含硫量低(或煙氣量?。?,總消耗量不大,這樣吸收劑增加的成本不敏感;腐蝕性輕微,基本不用采取特殊防腐措施,但需采取相應防磨措施;由于脫硫工藝不需要對煙氣進行了増濕減溫,排放煙氣溫度基本沒有降低,煙氣排放始終保持良好的視覺效果;系統不產生廢水。由于SDS反應窗口溫區(即煙氣溫度180~250℃),這樣才能保證90%以上的脫硫效率。對于生物質鍋爐采用SDS干法脫硫系統,由于生物質鍋爐一般的排煙溫度是較低,一般是130-150℃,為了保證較高的脫硫效率,需將鍋爐煙氣升溫,造成運行成本的大大增加。

2.濕法脫硫

濕法脫硫采用石灰石漿液、氫氧化鈉溶液或者氨水等堿性溶液與煙氣接觸,吸收液通過高效噴嘴霧化噴入吸收塔,分散成細小的液滴并覆蓋吸收塔的整個斷面。液滴中的堿液與塔內煙氣逆流充分接觸,發生傳質與吸收反應,煙氣中的SO2、SO3等被堿液吸收。

該工藝的特點是:技術比較成熟,脫硫效率高(90~98%);適應性強,能適應高濃度SO2煙氣條件;產生脫硫廢水;系統復雜,幾乎所有設備都需防腐;排煙溫度低于煙氣露點溫度,煙囪需要做防腐。

明晟環保憑借幾十年的化工經驗,以實體工業求發展,以低碳經濟、變廢為寶為理念,從根本上解決了高耗能和二次污染問題,使超低排放科技化、系統化。  

明晟環保愿與社會各界聯合起來,共負社會和歷史的責任,推進人類文明的進步。

 

 

 

 

 

 

 


文章關鍵詞: 生物質鍋爐,脫硫,脫硝
 
 
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