生物質(zhì)鍋爐脫硝-NOx超低排放
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視，鍋爐煙氣超低排放已經(jīng)逐步在全國(guó)范圍內(nèi)推廣實(shí)行并取得良好的社會(huì)效益。生物質(zhì)鍋爐煙氣中的氮氧化物排放不可忽視，需針對(duì)生物質(zhì)鍋爐煙氣成分特性，選擇合適的生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)，能夠?qū)Ox排放水平穩(wěn)定控制在50mg/m³以下，滿足超低排放要求。
1、生物質(zhì)鍋爐現(xiàn)狀及超低排放背景
生物質(zhì)能供熱主要包括生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)和生物質(zhì)鍋爐供熱，布局靈活，適用范圍廣，適合城鎮(zhèn)民用清潔供暖以及替代中小型工業(yè)燃煤燃?xì)馊加湾仩t。
生物質(zhì)鍋爐是以生物質(zhì)能源作為燃料的新型鍋爐，其鍋爐排放煙氣中的二氧化硫、氮氧化物含量較低，且不產(chǎn)生廢渣，與燃煤鍋爐相比更加節(jié)能環(huán)保。但隨著國(guó)家對(duì)鍋爐煙氣環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，加上鍋爐煙氣超低排放的推廣實(shí)行。現(xiàn)行的生物質(zhì)鍋爐煙氣的排放標(biāo)準(zhǔn)按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)按（GB 13271-2014)執(zhí)行。但這一要求與最新火電廠超低排放相比，還有一定差距。隨著民眾、企業(yè)與社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，將來(lái)可能會(huì)按超低排放要求執(zhí)行。現(xiàn)就生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)進(jìn)行分析研究。
2、生物質(zhì)鍋爐脫硝煙氣超低排放-中低溫SCR脫硝技術(shù)
中低溫SCR脫硝已廣泛應(yīng)用于垃圾焚燒鍋爐煙氣脫硝和鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硝，工藝技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行效果高效且穩(wěn)定。脫硝運(yùn)行溫度均為200℃-230C,  SO2濃度不高于35mg/Nm³,  NOX濃度不高于50mg/Nm³ ,粉塵含量不高于10mg/Nm³。
為保證SCR催化劑的化學(xué)壽命>20000小時(shí)，脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)催化劑運(yùn)行溫度為230℃。經(jīng)脫硫除塵后的原煙氣先經(jīng)過(guò)MGH(冷凝系統(tǒng))將脫硫后煙氣降2℃-5℃，再經(jīng)過(guò)SCR-GGH(回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器)一級(jí)換熱升溫至185℃-190℃，再經(jīng)過(guò)SGH蒸汽加熱器二級(jí)加熱升溫后到達(dá)設(shè)計(jì)的催化劑運(yùn)行溫度230℃。SCR及消白一體化系統(tǒng)主要包括氨儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR反應(yīng)器本體、催化劑系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、SGH蒸汽補(bǔ)熱系統(tǒng)、SCR-GGH系統(tǒng)、脫硝增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、在線檢測(cè)系統(tǒng)、電氣及控制等。
SCR脫硝項(xiàng)目的工藝流程圖如下:
3、主要系統(tǒng)簡(jiǎn)介
煙氣系統(tǒng)是指脫硫出口幣煙囪的所有脫硝系統(tǒng)的連接煙道及旁路煙道。考慮到低溫濕煙氣容易造成催化劑的圳一塌，影響催化劑的物理壽命，設(shè)置脫硝反應(yīng)器旁路煙道，加裝開(kāi)關(guān)型擋板門，同時(shí)在脫硝反應(yīng)器進(jìn)口煙道設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)型擋板門，保證脫硝系統(tǒng)啟動(dòng)前期，當(dāng)煙溫達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的200℃一230℃時(shí)，低溫濕煙氣通過(guò)SCR反應(yīng)器旁路導(dǎo)入煙囪直接排入大氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)SCR催化劑的保護(hù)。
SCR-GGH采用回轉(zhuǎn)式換熱器。換熱器漏風(fēng)率小于3%。鍋爐煙氣經(jīng)過(guò)濕法脫硫和冷凝器后，進(jìn)入GGH的煙氣溫度為45℃~50℃左右，原煙氣通過(guò)GGH受熱面后，溫度由45℃~50℃加熱至185℃一 190℃。而脫硝后的凈煙氣再進(jìn)入GGH從225℃(脫硝反應(yīng)器考慮5℃的溫降)冷卻至85℃~90℃左右。
SCR反應(yīng)器為NH3與NOx發(fā)生反應(yīng)的主要設(shè)備。當(dāng)氨氣和煙氣棍合進(jìn)入SCR反應(yīng)器后，在催化劑的作用下，NH3有選擇地把煙氣中的NOx還原為無(wú)毒無(wú)污染的氮?dú)夂退Ｍ瑫r(shí)二噁英在SCR反應(yīng)器中大部分發(fā)生分解反應(yīng)。通過(guò)吹灰器定時(shí)將積灰吹掃干凈，避免造成催化劑失效導(dǎo)致脫硝效率的下降。
由于煙氣經(jīng)過(guò)SCR裝置流速降低，煙氣中的飛灰會(huì)沉集于SCR裝置內(nèi)和SCR催化劑表面，在每層催化劑的上端設(shè)置吹灰器，清掃沉集于催化劑入口處的飛灰，防止堵塞催化劑通道。SCR催化劑的吹灰器采用聲波吹灰器。