生物質鍋爐脫硝-NOx超低排放

隨著社會對環保越來越重視，鍋爐煙氣超低排放已經逐步在全國范圍內推廣實行并取得良好的社會效益。生物質鍋爐煙氣中的氮氧化物排放不可忽視，需針對生物質鍋爐煙氣成分特性，選擇合適的生物質鍋爐脫硝技術，能夠將NOx排放水平穩定控制在50mg/m³以下，滿足超低排放要求。
1、生物質鍋爐現狀及超低排放背景
生物質能供熱主要包括生物質熱電聯產和生物質鍋爐供熱，布局靈活，適用范圍廣，適合城鎮民用清潔供暖以及替代中小型工業燃煤燃氣燃油鍋爐。
生物質鍋爐是以生物質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，且不產生廢渣，與燃煤鍋爐相比更加節能環保。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。現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按（GB 13271-2014)執行。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、企業與社會環保意識的提高，將來可能會按超低排放要求執行?，F就生物質鍋爐脫硝技術進行分析研究。
2、生物質鍋爐脫硝煙氣超低排放-中低溫SCR脫硝技術
中低溫SCR脫硝已廣泛應用于垃圾焚燒鍋爐煙氣脫硝和鋼鐵燒結煙氣脫硝，工藝技術先進，運行效果高效且穩定。脫硝運行溫度均為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催化劑的化學壽命>20000小時，脫硝系統設計催化劑運行溫度為230℃。經脫硫除塵后的原煙氣先經過MGH(冷凝系統)將脫硫后煙氣降2℃-5℃，再經過SCR-GGH(回轉式煙氣換熱器)一級換熱升溫至185℃-190℃，再經過SGH蒸汽加熱器二級加熱升溫后到達設計的催化劑運行溫度230℃。SCR及消白一體化系統主要包括氨儲存供應系統、冷凝系統、煙氣系統、SCR反應器本體、催化劑系統、吹灰系統、SGH蒸汽補熱系統、SCR-GGH系統、脫硝增壓風機系統、在線檢測系統、電氣及控制等。
SCR脫硝項目的工藝流程圖如下:
3、主要系統簡介
煙氣系統是指脫硫出口幣煙囪的所有脫硝系統的連接煙道及旁路煙道?？紤]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，設置脫硝反應器旁路煙道，加裝開關型擋板門，同時在脫硝反應器進口煙道設計開關型擋板門，保證脫硝系統啟動前期，當煙溫達不到設計要求的200℃一230℃時，低溫濕煙氣通過SCR反應器旁路導入煙囪直接排入大氣，實現對SCR催化劑的保護。
SCR-GGH采用回轉式換熱器。換熱器漏風率小于3%。鍋爐煙氣經過濕法脫硫和冷凝器后，進入GGH的煙氣溫度為45℃~50℃左右，原煙氣通過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入GGH從225℃(脫硝反應器考慮5℃的溫降)冷卻至85℃~90℃左右。
SCR反應器為NH3與NOx發生反應的主要設備。當氨氣和煙氣棍合進入SCR反應器后，在催化劑的作用下，NH3有選擇地把煙氣中的NOx還原為無毒無污染的氮氣和水。同時二噁英在SCR反應器中大部分發生分解反應。通過吹灰器定時將積灰吹掃干凈，避免造成催化劑失效導致脫硝效率的下降。
由于煙氣經過SCR裝置流速降低，煙氣中的飛灰會沉集于SCR裝置內和SCR催化劑表面，在每層催化劑的上端設置吹灰器，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。
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