生物质锅炉脱硝方案
生物质锅炉脱硝方案工艺
![生物质锅炉脱硝方案工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/59526a132cc58bd63086bd17.png)
生物质锅炉主要包括生物质蒸汽锅炉和生物质供热锅炉,布局灵活,适用范围广,适合城镇民用清洁供暖以及替代中小型工业燃煤燃气燃油锅炉。
随着社会对环保越来越重视,锅炉烟气超低排放已经在全国范围内推广实行并取得良好的社会效益。
生物质锅炉烟气中的氮氧化物排放同样不可忽视。
本篇文章将为大家讲述生物质锅炉脱硝相关知识。
一、生物质锅炉需要脱硝吗?经对生物质锅炉烟气调研、测试、分析,总结出生物质锅炉烟气有如下特点:①生物质锅炉烟气含水量高:生物质中氢元素含量较高,烟气中含水量也高,可达到15%~30%左右;而燃煤锅炉烟气含水量不会超过10%②生物质烟尘碱金属含量高,可达8%以上;③二氧化硫、氮氧化物浓度低、波动大,燃烧纯生物质时二氧化硫、氮氧化物质量浓度在100 ~250mg/m3波动,如燃料中掺杂模板、木材、树皮,烟气中二氧化硫、氮氧化物质量浓度在250-600mg/m3波动,瞬时也可达1g/m3以上。
二、生物质锅炉适用的脱硝方案工艺生物质的锅炉由于燃料种类多、热值低、给料均匀性差,造成燃烧区内的温度变化剧烈,锅炉出口初始氮氧化物排放浓度波动大。
生物质锅炉脱硝首先要稳定炉膛出口NOx的浓度。
生物质锅炉可采用的烟气脱硝方式包括:低氮燃烧脱硝技术、SNCR脱硝技术,SCR脱硝技术,臭氧氧化脱硝技术等。
①生物质锅炉脱销—低氮燃烧技术低氮燃烧技术属于控制燃烧技术,通过调节燃烧空气中的氧含量,降低氮氧化物的产生,要求锅炉有一个稳定燃烧过程,否则会出现改造效果不明显或燃烧不稳定问题。
生物质锅炉的低氮燃烧技术常用的是烟气再循环技术。
烟气再循环技术有两种流程:(1)引风机后的烟气直接引到一次风机入口。
该方案一次风机无需改动,再循环烟气也不需要抽风机,省电节能,改造简单,氮氧化物浓度可下降20%-40% 。
(2)引风机后的烟气直接引到炉膛一次风室和二次风室。
该方案一次风机需降负荷运行,再循环烟气也需要配备高温抽风机,风压与一次风机相当。
生物质燃料在燃煤锅炉脱硝中的应用
![生物质燃料在燃煤锅炉脱硝中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e894d455a7c30c22590102020740be1e650ecc8f.png)
生物质燃料在燃煤锅炉脱硝中的应用摘要:脱硝技术是减少氮氧化物(NOx)排放的重要措施,近年来生物质燃烧脱硝作为一种高效低成本的脱硝技术受到了广泛关注。
详细叙述了生物质燃烧脱硝的基本原理,将传统的选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)进行了对比;结合国内外生物质及其衍生燃料应用于燃煤锅炉脱硝的研究进展;给出了生物质及其衍生燃料燃烧均能达到较好的脱硝效果.成本相对较传统脱硝低的建议;最后总结了不同生物质燃烧脱硝方式的优缺点,为其进一步研究和应用提供参考。
引言NOx 是主要大气污染物之一,近年来NOx的大量排放引起了酸雨、光化学烟雾等环境问题,严重危害了人类的生活及动植物的生存。
据预测,到2030年,基准情景下中国NOx 排放量将达到35.4×106t。
因此,对NOx的控制势在必行。
目前工业上应用较多的脱硝技术有SNCR和SCR技术,SNCR效率低,约为25%~40%;SCR使用催化剂,成本高。
由于SNCR和SCR中只有NH3参与还原NOx ,温度过低氨不发生反应,过高则被氧化为NOx,因此最佳温度区间较窄,低温部分脱硝效率极低。
研究表明,适当添加CH4、CO、H2及其混合气可提高低温条件下SNCR反应的脱硝效率。
另外,氨剂还原剂的使用导致氨逃逸。
生物质燃料燃烧脱硝可避免SNCR/SCR技术存在的问题,一方面,因为生物质挥发分含量高,挥发出气体的均能起到还原NOx 的作用,有利于NOx还原,脱硝效率可达60%以上;另一方面,无氨的使用避免了氨逃逸造成的二次污染;同时,生物质燃烧可提供热量,有利于减少燃料成本,是一种高效清洁的脱硝方式。
本文综述了近年来国内外生物质及其衍生燃料脱硝的研究进展,以期为生物质燃料脱硝的进一步研究提供思路和参考。
1生物质燃烧脱硝机理SNCR和SCR技术的原理是将还原剂(主要是氨或尿素)喷人烟气中,在高温作用下迅速产生NHi ,可高度选择地与NOx反应,最终将NOx还原为N2,即使在氧化性气氛中也是如此。
生物质循环流化床锅炉烟气脱硝技术
![生物质循环流化床锅炉烟气脱硝技术](https://img.taocdn.com/s3/m/15150b08a5e9856a5612605c.png)
生物质循环流化床锅炉烟气脱硝技术1生物质锅炉脱硝技术研究与应用嘉兴新嘉爱斯热电有限公司建有1台130t/h高温高压生物质循环流化床锅炉,配套25MW 汽轮发电机组。
如何实现生物质燃料烟气污染物中NOx的超低排放己成为公司面临的主要难题。
为达到环保排放标准,该公司拟采用SCR脱硝技术降低生物质锅炉烟气污染物排放。
生物质循环流化床锅炉具有燃料种类复杂、锅炉负荷波动较大、燃烧不稳定的特点,易造成锅炉烟气中飞灰碱金属含量高、PM浓度高、湿度大。
己有研究无法同时解决SCR脱硝过程中低温、高碱、高灰等问题,需要在烟气排放特性、低温抗碱催化剂配方、反应器优化设计、设备管理与技术集成等方面进行深入研究。
由于生物质锅炉烟气温度偏低、飞灰中碱金属含量较高,通过传统SNCR技术和SCR技术难以实现生物质锅炉烟气的高效脱硝。
针对这一难题,公司开发适用于生物质锅炉排放特性的SCR高效脱硝技术,重点开展生物质锅炉烟气排放特性、低温抗碱金属催化剂配方、生物质锅炉脱硝反应器的优化设计和生物质锅炉烟气SCR系统集成等研究,建立满足生物质锅炉NOx超低排放要求的脱硝系统。
项目实施内容主要包括生物质锅炉烟气排放特性研究、生物质锅炉的SCR催化剂配方研究、生物质锅炉脱硝反应器的优化设计、生物质锅炉高效脱硝技术集成及示范应用等4个方面。
项目启动后,在调研过程中,收集了生物质循环流化床锅炉烟气温度、含氧量、NOx、SOx、PM浓度等关键烟气参数及飞灰中碱金属含量、生物质燃料特性分析等第一手资料,为低温抗碱金属催化剂配方研究和SCR反应器整体设计提供基础。
生物质循环流化床锅炉烟气温度较低(低至280℃)、烟气中飞灰含量高、碱金属含量高。
项目研究过程中,重点研究了活性组分种类、负载量对催化剂脱硝活性和抗硫抗水性的影响规律;研究了不同种类毒物在催化剂表面的吸附及其对催化剂活性位的毒化机制。
研究了不同活性组分改性、保护/牺牲层负载量、负载次序等对催化剂酸性和氧化性的强化和对反应活性等的影响规律,形成了适用于生物质锅炉烟气排放特性的SCR催化剂配方。
生物质电厂烟气脱硝工艺方案比选
![生物质电厂烟气脱硝工艺方案比选](https://img.taocdn.com/s3/m/fa18ed4ddcccda38376baf1ffc4ffe473368fd38.png)
第6期2020年12月No.6 December,2020生物质电厂作为一种低氮绿色能源,可有效减少化石能源的使用,减轻温室效应。
我国正在大力推进生物质发电项目的建设和运营,生物质发电项目烟气的脱硝处理也越来越重要。
随着社会的发展,公众对环境的要求越来越高,各地对环境的保护力度也在加大,很多地区的电厂已经实施或者将要实施超低排放标准要求[1]:在基准氧质量分数为6%的条件下,氮氧化物排放质量浓度不高于50 mg/m 3(以下均为标况)。
生物质燃料成分复杂、波动大,造成烟气中氮氧化物质量浓度也随之易出现较大的波动,因此亟需稳定、经济、简单可行的脱硝工艺。
1 NO x 控制技术现状烟气NO x 控制技术[2]是通过各种物理、化学过程使烟气中的NO x 还原为氮气(N 2)和其他物质,或者将NO x 中不溶于水的NO 氧化为易溶于水的NO 2,然后通过碱吸收剂吸收(或是直接通过溶液吸收)。
烟气NO x 控制技术大致分为[3]:低氮燃烧法、选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction ,SCR )及其改进技术、选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction ,SNCR )及其改进技术、等离子体脱硝、活性分子氧化脱硝、液生态生物钙脱硝、催化氧化吸收(Catalytic Oxidation Absorption ,COA )协同半干法脱硝、高分子脱硝等。
1.1 低氮燃烧技术低氮燃烧技术是通过改进燃烧设备或燃烧条件,改变空气量、燃烧空气的温度等方法,减少燃烧过程中低热力型和快速型氮氧化物的产生量,最终使排放总量中的燃料型氮氧化物占60%~80%。
通过相关控制措施,可有效降低氮氧化物的排放量,一般认为效率可达到50%。
1.2 选择性催化还原法(SCR )催化剂是SCR 法的核心,一般认为脱硝的最佳温度区间为800~900 ℃,在催化剂的作用下,脱硝反应可在200~450 ℃有效进行,在NH 3/NO=1的情况下,脱硝效率可达80%。
生物质锅炉SCR脱硝催化剂(标准版)
![生物质锅炉SCR脱硝催化剂(标准版)](https://img.taocdn.com/s3/m/d45cc929c8d376eeafaa3138.png)
生物质锅炉SCR脱硝催化剂(标准版)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-0757生物质锅炉SCR脱硝催化剂(标准版)1生物质锅炉烟气特点(1)二氧化硫、氮氧化物浓度低、波动大;燃烧纯生物质时SO2、NOx浓度在120~250mg/m3波动,如燃料中掺杂模板、木材、树皮,烟气中SO2、NOx浓度在250~600mg/m3波动。
(2)生物质中氢元素含量较高,烟气中含水量也高,达15%~30%。
(3)生物质烟尘含碱金属质量分数较高,可达8%以上。
(4)生物质炉排炉SNCR脱硝效率为10%~25%,生物质循环流化床SNCR脱硝效率为40%~60%,脱硝效率均不稳定,并且都不能稳定达到超低排放要求的50mg/Nm3以下。
由于SNCR脱硝效率低,需结合SCR脱硝技术,才能达到更高的脱硝效率。
但生物质燃料本身含有K、Na、Ca等碱性物质,燃烧后形成飞灰进入SCR系统,吸附在SCR催化剂表面或堵塞催化剂孔道,并且与催化剂表面活性成分发生反应,造成催化剂中毒失活。
其次,由于生物质锅炉尾部烟气温度低、含湿量大。
若在锅炉尾部安装催化剂,水会吸附在催化剂表面活性位,减少氨的吸附位点,从而降低脱硝反应速度以及脱硝活性;在低温条件下,较大的含湿量会使得飞灰更容易粘附在催化剂表面,从而导致碱中毒现象更加迅速。
目前,生物质锅炉为避免碱金属对催化剂的影响,常采用除尘脱硫后脱硝;除尘脱硫后的烟气,通过GGH、热风炉或蒸汽加热器等方式将烟气温度升高,再采用常规SCR催化剂进行脱硝,这种方法,投资及运行成本都非常高。
生物质锅炉脱硫脱硝的方法
![生物质锅炉脱硫脱硝的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/52d6e7908ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee38.png)
生物质锅炉脱硫脱硝的方法经过对生物质锅炉的烟气调研、测试、分析三个方面所总结出生物质锅炉有以下几个特点:1、生物质锅炉主要分为链条锅炉以及循环流化床炉,其中炉型又分为温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉,每个炉的炉膛温度为7 00~760度;880~950度;850~1100度,所以在炉膛的温度上的差别较大。
2、生物质中氢元素的含量较多,所以烟气中的含水量也会相应增加,一般可达到15%~30%左右。
3、生物质的烟尘中的金属含量也是比较高的,一般在8%以上。
4、、氮氧化物的浓度低、波动大,生物质锅炉的排放标准为20m g/Nm3,氮氧化物的排放标准为150mg/Nm3,根据不同的地区排放的标准也会不一样。
生物质锅炉脱硫脱硝的方法主要有以下几种:* **活性焦脱硫脱硝法**。
活性焦脱硫脱硝技术是一种成熟的商业化运行技术,它是在活性焦脱硫脱硝装置内,经过高温烟气加热,使活性焦膨胀起来形成过滤层,吸附烟气中的有害气体。
这种方法对于减少硫氧化物和氮氧化物的排放非常有效,同时还可以去除部分粉尘。
* **生物质燃烧技术脱硫脱硝法**。
这种方法是通过调整锅炉运行状态和燃料类型来实现脱硫脱硝。
运行中通过改变锅炉配风,强化还原性气氛,提高锅炉内烟气中的SO_3生成亚钠等中间产物,通过水冲洗将其带入污水系统处理。
此方法可以在不引入新的化学物质的情况下进行,对环境的影响较小。
* **生物质灰渣洗涤法**。
这种方法是在燃烧后控制排放的生物质灰渣中,加入碱性物质(如碳酸钙),使其与硫氧化物和氮氧化物反应,从而去除污染物。
这种方法可以有效地去除硫氧化物和氮氧化物,而且生物质灰渣的利用价值也得到了提高。
* **植物吸收法**。
植物对大气中的有害气体具有很强的吸收能力。
这种方法的关键在于选择能耐受高浓度有害气体并能够将其转化或排除的植物种类和植物群落,同时还需要研究这些植物对有害气体的吸收机制和排除机制。
此外,还有一些新兴的生物质锅炉脱硫脱硝技术,如生物滤床、生物质吸附剂法、光催化氧化法、电催化氧化法、微生物法等。
2吨生物质锅炉脱硝改造方案
![2吨生物质锅炉脱硝改造方案](https://img.taocdn.com/s3/m/ba8c197fa8114431b90dd8e3.png)
≤2吨生物质锅炉烟气脱硝塔项目改造技术方案****有限公司第一章概述“清除污染,保护环境”是我国的一项基本国策。
大气污染是我国的主要环境问题之一,引进、研制并推广适合我国经济能力,防治污染的新技术、新工艺、新设备势在必行。
针对这一现实问题,我公司在2011年联合清华大学、上海理工大学、山东大学、及公司全体员工齐心协力,经过长期的艰苦努力,共同研发、反复论证、大量试验的基础上,在锅炉烟气治理领域取得了丰硕的成果,掌握了多项烟气脱硫、除尘、脱硝方法的核心技术。
随着现代工业的快速发展,各企业部门面临着消除污染,保护环境的义不容辞的责任,在尽到这一责任的同时,选择经济实用,技术先进的净化设备,高效率的处理排放炉窑烟气中的NOx、SO2、粉尘是非常重要的技术工作。
我公司为各企业部门完成这一工作提供方便条件。
现有4T锅炉以当地环保部门对烟气脱硫脱硝和粉尘提出新的治理要求,为了确保烟气脱硫脱硝和粉尘指标的稳定达标,业主对脱硫脱硝和粉尘措施提出了新的治理要求。
为此,委托我们编制烟气脱硫脱硝除尘工程方案,要求减少烟气中Nox、SO2、粉尘的浓度,做到达标排放。
我们通过现场考察,与业主进行了充分交流意见,并收集了部分资料,针对业主的相关要求,在达到既能有效治理废气又能节约投资成本这一双重目标的指导下,结合我公司技术专长对这部分废气提出如下治理方案,请有关领导、专家审阅。
第二章设计依据、原则及设计要求2.1设计依据根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据,并严格按照所有相关的设计规范与标准,编制本方案:§厂方提供的相关技术文件;§《工业锅炉大气污染物排放标准》;(现行)§《钢制塔式容器》(JB/T 4710-2005);§《圆形塔平台通用图》(HG/T 21543-2009);§《石油化工塔型设备基础设计规范》(SH/T 3030-2009);§国家相关标准与规范。
生物质锅炉脱硫脱硝技术(通用版)
![生物质锅炉脱硫脱硝技术(通用版)](https://img.taocdn.com/s3/m/5d3d70d2011ca300a6c390cc.png)
生物质锅炉脱硫脱硝技术(通用版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改生物质锅炉脱硫脱硝技术(通用版)1.生物质直燃锅炉概述生物质直燃锅炉是以生物质能源作为燃料的新型锅炉,农业生产过程中的废弃物,如农作物秸秆、农林业加工业的废弃物等都可作为锅炉的燃料。
生物质直燃锅炉排放烟气中的二氧化硫、氮氧化物含量较低,且不产生废渣。
因此与燃煤锅炉相比,更加节能环保。
现行的生物质锅炉烟气的排放标准按《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)执行。
即尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值为30,200,200mg/m3,其中重点地区按20,50,100mg/m3执行。
但随着国家对锅炉烟气环保标准的提高,加上锅炉烟气超低排放的推广实行,大气污染物排放要求将会更严格。
目前很多生物质锅炉企业已经按照10,35,50mg/m3的排放限值对锅炉进行整改。
经对生物质直燃锅炉烟气调研、测试、分析,生物质锅炉烟气有如下特点:①炉膛温度差别大,生物质锅炉主要有炉排炉和循环流化床炉,每种炉型又分为中温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉,膛温度分别为700~760℃、880~950℃、850~1100℃;②生物质中氢元素含量较高,烟气中含水量也高,可达到15%~30%;③烟尘含碱金属质量分数较高,可达8%以上;④二氧化硫、氮氧化物浓度低、波动大,燃烧纯生物质时二氧化硫、氮氧化物浓度在120~250mg/m3波动,如燃料中掺杂模板、木材、树皮,烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度在250~600mg/m3波动。
生物质锅炉的除尘和脱硝的工艺流程
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生物质锅炉脱硝技术及工程应用
![生物质锅炉脱硝技术及工程应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f88c93891711cc7930b7168f.png)
生物质锅炉脱硝技术及工程应用摘要:生物质是未来不可或缺的可再生能源,但由于其氮元素含量相对较高,在燃烧过程中会生成大量的氮氧化物,造成环境污染。
通过分析生物质氮氧化物产生的机理和工程实践发现:生物质在锅炉燃烧时,其氮氧化物的生成及脱除过程受燃料类型、燃烧温度、过量空气系数影响较大;选择性非催化还原法是适合生物质锅炉的一种脱硝的技术,还原剂的类型、喷射点及喷射方式是影响脱硝效率的关键;控制好脱硝技术的关键点,选择性非催化还原法在生物质锅炉脱硝中就可以获得较高的效率,但要达到稳定的脱硝效率,还需要锅炉具备良好的运行控制。
化石能源的日益枯竭及其在使用过程中所带来的环境污染问题,使得大规模开发利用可再生能源显得尤为紧迫。
生物质能源作为唯一可大规模存储、运输的可再生能源,在未来的能源互联网中起着供能和调峰的双重作用[1-4]。
我国生物质资源丰富,用于供热、发电等方面的生物质锅炉已具有很大规模[1],而且容量较小、形式多样。
但由于生物质中所含氮元素相对较高,在燃烧过程中燃料氮会转化为氮氧化物(NO x)造成雾霾、酸雨等严重的环境污染[5-6]。
生物质中氮的赋存状态复杂,人们对其燃烧生成NO x的机理还不清楚,因此难以控制NO x排放。
目前,生物质锅炉主要通过烟气脱硝的方式减少NO x排放。
原有燃煤锅炉的脱硝技术不适用于生物质锅炉,因此开展适合我国生物质锅炉的烟气脱硝技术显得极其迫切。
1生物质燃料NO x生成机理燃烧过程中产生的NO x有热力型、快速型和燃料型3种[7]。
生物质锅炉燃烧温度一般低于1000℃,燃料型NO x是生物质锅炉燃烧过程中NO x的主要来源。
煤中氮主要以吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)、季氮(Q-N)形式存在,而生物质中氮主要以蛋白质、游离的氨基酸形式存在,另外还有少量的核酸、叶绿素、生物碱等形式。
在生物质燃料燃烧过程中,燃料氮的转化可分为蛋白质等大分子热解生成NO x前驱物和前驱物燃烧生成NO x2个阶段[8-10]。
浅谈生物质电厂超低排放脱硝技术路线l
![浅谈生物质电厂超低排放脱硝技术路线l](https://img.taocdn.com/s3/m/80708976e2bd960590c677fd.png)
浅谈生物质电厂超低排放脱硝技术路线2020年8月28日目录1. 概述 (1)1.1. 技术背景 (1)1.2. 生物质电厂烟气污染物特点 (1)2. 脱硝工艺介绍 (2)2.1. 选择性催化还原技术(SCR) (2)2.2. 选择性非催化还原技术(SNCR) (2)2.3. SNCR+SCR耦合脱硝技术 (3)2.4. 臭氧脱硝 (3)2.5. 高分子脱硝(PNCR) (4)2.6. 液态生物钙脱硝(B-SNCR) (5)2.7. 氧化吸收法 (6)3. 生物质电厂脱硝工艺推荐 (7)4. 结论 (11)1.概述1.1.技术背景随着世界化石能源的日益枯竭,可再生能源在世界能源结构中所占的比例也越来越大,而生物质能是唯一可以直接作为燃料的可再生能源,亦是唯一可贮存、可稳定利用的可再生能源。
根据国家发改委数据统计,我国生物质年资源总量为8.5亿t,可收集的资源量达7亿t。
目前国内大规模、清洁高效的生物质资源主要利用方式为锅炉直接燃烧技术,该技术也是生物质多种利用方式中最成熟、最符合我国基本国情的利用途径。
在能源日益短缺的情况下,随着国内环境保护的日益严峻,NOx作为雾霾、酸雨及光化学烟雾等环境污染的主要污染源,国家对其排放的标准也日趋严格,加之生物质锅炉大气污染物排放标准的日益完善,其脱硝技术也备受关注,且面临巨大挑战。
1.2.生物质电厂烟气污染物特点生物质锅炉燃烧污染物有其特性:氮氧化物浓度高且波动大,SO2排放量低;碱金属含量高,灰熔点较低;烟气Cl含量高,易引起高温腐蚀;飞灰较轻,尾部受热面易积灰。
生物质燃烧生成的氮氧化物几乎全部是NO和NO2,两者统称NOx,其中NO 占90%,其余为NO2。
生物质锅炉燃烧过程氮氧化物来源主要有三种途径:燃料型NOx、热力型NOx和瞬时型NOx。
燃料型NOx是生物质燃烧过程中含氮化合物热分解后氧化生成的。
其生成过程和机理较为复杂,首先是生物质中含氮有机化合物热裂解产生-N、-CN、HCN 等中间产物基团,该基团被氧化生成NOx,同时伴随NO的还原。
浅淡生物质电厂烟气脱硫脱硝技术与工程应用
![浅淡生物质电厂烟气脱硫脱硝技术与工程应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f2039b52c950ad02de80d4d8d15abe23482f03ea.png)
浅淡生物质电厂烟气脱硫脱硝技术与工程应用摘要:为电厂生物质锅炉脱硝脱硫问题,本文在介绍生物质锅炉及其烟气主要特点的基础上,对其脱硝脱硫技术与应用进行深入分析,提出不同技术方法的优势特点,以期为相关人员提供参考。
关键词:生物质锅炉;脱硫;脱硝生物质作为继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源,之间在电厂中得到广泛应用。
生物质锅炉和传统燃煤锅炉存在很大不同,而且烟气也存在一定差异,这就给生物质锅炉的脱硝脱硫提出了更高要求,有必要对脱硝脱硫技术及其应用进行分析。
1生物质电厂锅炉烟气主要特点采用生物质燃料的电厂,其锅炉烟气主要具有以下几方面特点:(1)炉膛温度有很大差别,不同炉型的炉膛温度有所不同,比如中温中压炉的炉膛温度在700℃-760℃范围内,次高温次高压炉的炉膛温度在880℃-950℃范围内,高温高压炉的炉膛温度在850℃-1100℃范围内。
(2)生物质燃料的氢元素含量通常很高,这会使锅炉烟气中含有更多的水,一般可达15%-30%,但普通燃煤锅炉都在10%以内[1]。
(3)烟尘中碱金属的质量分数相对较高,通常可以达到8%以上。
(4)氮和硫的氧化物浓度不大,但有明显的波动,采用纯生物质进行燃烧时,氧化物浓度会在100-250mg/m3范围内发生波动,而如果燃料中除生物质以外还掺杂了其它物质,如树皮与木材等,则氧化物的浓度将在250-600mg/m3范围内发生波动,某些情况下的瞬时浓度甚至可以达到1000mg/m3及以上。
2脱硫脱硝技术与应用2.1脱硝2.1.1低氮燃烧该技术的原理为控制燃烧,通过对空气中氧元素含量进行的调节起到减少氮氧化物的作用,采用该技术时,需要使锅炉燃烧处在稳定状态,否则会对改造效果造成影响,或导致燃烧不稳定。
对电厂的生物质锅炉而言,以烟气再循环比较常用。
对于烟气再循环,它主要有以下两种流程:第一种为烟气直接到达一次风机的入口处,采用该方案无需对一次风机进行改动,同时也无需使用抽风机,能节省大量的电能,使氮氧化物浓度降低20%-40%;第二种为烟气直接到达一、二次风室。
生物质电厂和锅炉综合治理实施方案
![生物质电厂和锅炉综合治理实施方案](https://img.taocdn.com/s3/m/0823cc17b80d6c85ec3a87c24028915f804d8408.png)
生物质电厂和锅炉综合治理实施方案“十三五”以来,燃煤电厂与锅炉整治成效显著,为全省空气质量改善作出了积极贡献,但生物质电厂与锅炉的治理仍然是明显短板。
2022年1—9月,生物质电厂的颗粒物和NOx平均排放浓度是燃煤电厂的1.8倍和1.4倍,部分企业难以稳定达到超低排放标准;生物质锅炉数量多,4蒸吨/小时以下的小型锅炉占比超过80%,脱硫脱硝设施安装率不足10%,在线监控安装比例低,环境违法问题频出,对空气质量造成了一定的影响。
为推动全省生物质电厂与锅炉综合治理,进一步挖掘减排潜力,推进市县空气质量同步改善,深入打好蓝天保卫战,特制定本方案。
一、总体要求(一)主要目标2023年6月30日前,所有生物质电厂完成超低排放改造,稳定达到《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB32/ 4148—2021)相关要求。
2023年6月26日前,综合运用“生物质改气、改电”等清洁能源替代、集中供热等措施推进生物质锅炉淘汰,保留的生物质锅炉达到《锅炉大气污染物排放标准》(DB32/ 4385—2022)相关要求。
(二)基本原则坚持统筹协调,全面提升。
全面梳理生物质电厂和生物质锅炉分布状况和排放特征,建立详细管理清单。
采取综合措施,通过“落后淘汰一批、清洁替代一批、超低改造一批”,推进我省生物质电厂和生物质锅炉全面转型升级,推动企业绿色发展。
坚持突出重点,有序推进。
以改善大气环境质量为核心,率先推进城市建成区内生物质电厂和生物质锅炉超低排放改造、清洁能源替代和集中供热淘汰,逐步推进建成区外木材加工、农产品烘干、浴室等小型生物质锅炉采用电能、太阳能等清洁能源替代。
坚持超低排放,友好减排。
严格执行生物质电厂、生物质锅炉超低排放要求,强化全过程管理,鼓励相关企业在超低排放基础上提标改造,进一步开展友好减排。
坚持企业主体,政府引导。
强化企业主体责任,加大资金投入,严把工程质量,加强运行管理。
发挥政府引导作用,形成有效约束和激励,增强服务意识,加大资金支持,帮助企业制定综合治理方案。
浅谈生物质电厂超低排放脱硝技术路线l
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浅谈⽣物质电⼚超低排放脱硝技术路线l浅谈⽣物质电⼚超低排放脱硝技术路线2020年8⽉28⽇⽬录1. 概述 (1)1.1. 技术背景 (1)1.2. ⽣物质电⼚烟⽓污染物特点 (1)2. 脱硝⼯艺介绍 (2)2.1. 选择性催化还原技术(SCR) (2)2.2. 选择性⾮催化还原技术(SNCR) (2)2.3. SNCR+SCR耦合脱硝技术 (3)2.4. 臭氧脱硝 (3)2.5. ⾼分⼦脱硝(PNCR) (4)2.6. 液态⽣物钙脱硝(B-SNCR) (5)2.7. 氧化吸收法 (6)3. ⽣物质电⼚脱硝⼯艺推荐 (7)4. 结论 (11)1.概述1.1.技术背景随着世界化⽯能源的⽇益枯竭,可再⽣能源在世界能源结构中所占的⽐例也越来越⼤,⽽⽣物质能是唯⼀可以直接作为燃料的可再⽣能源,亦是唯⼀可贮存、可稳定利⽤的可再⽣能源。
根据国家发改委数据统计,我国⽣物质年资源总量为8.5亿t,可收集的资源量达7亿t。
⽬前国内⼤规模、清洁⾼效的⽣物质资源主要利⽤⽅式为锅炉直接燃烧技术,该技术也是⽣物质多种利⽤⽅式中最成熟、最符合我国基本国情的利⽤途径。
在能源⽇益短缺的情况下,随着国内环境保护的⽇益严峻,NOx作为雾霾、酸⾬及光化学烟雾等环境污染的主要污染源,国家对其排放的标准也⽇趋严格,加之⽣物质锅炉⼤⽓污染物排放标准的⽇益完善,其脱硝技术也备受关注,且⾯临巨⼤挑战。
1.2.⽣物质电⼚烟⽓污染物特点⽣物质锅炉燃烧污染物有其特性:氮氧化物浓度⾼且波动⼤,SO2排放量低;碱⾦属含量⾼,灰熔点较低;烟⽓Cl含量⾼,易引起⾼温腐蚀;飞灰较轻,尾部受热⾯易积灰。
⽣物质燃烧⽣成的氮氧化物⼏乎全部是NO和NO2,两者统称NOx,其中NO 占90%,其余为NO2。
⽣物质锅炉燃烧过程氮氧化物来源主要有三种途径:燃料型NOx、热⼒型NOx和瞬时型NOx。
燃料型NOx是⽣物质燃烧过程中含氮化合物热分解后氧化⽣成的。
其⽣成过程和机理较为复杂,⾸先是⽣物质中含氮有机化合物热裂解产⽣-N、-CN、HCN 等中间产物基团,该基团被氧化⽣成NOx,同时伴随NO的还原。
生物质锅炉需要脱硫脱硝吗
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生物质锅炉需要脱硫脱硝吗生物质是未来不可或缺的可再生能源,但由于其硫、氮元素含量相对较高,在燃烧过程中会生成大量的氮氧化物,造成环境污染。
那么生物质锅炉需要脱硫脱硝吗?这里华泰锅炉为大家具体解答。
1、生物质锅炉需要脱硫脱硝吗经对生物质锅炉烟气调研、测试、分析,总结出生物质锅炉烟气有如下特点:①炉膛温度差别大:生物质锅炉主要有链条炉和循环流化床炉,每种炉型又分为中温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉,炉膛温度分别为700~760°C、880~950°C、850~1100°C;②生物质锅炉烟气含水量高:生物质中氢元素含量较高,烟气中含水量也高,可达到15%~30%左右;而燃煤锅炉烟气含水量不会超过10%;③生物质烟尘碱金属含量高,可达8%以上;④、氮氧化物浓度低、波动大,燃烧纯生物质时、氮氧化物质量浓度在100~250mg/m3波动。
而生物质锅炉排放标准为排放物20mg/Nm3,氮氧化物150mg/Nm 3,不同地区排放标准有所差异。
因此生物质锅炉需要脱硫脱硝吗,答案自然是肯定的。
2、生物质锅炉脱硫脱硝方案知道了生物质锅炉需要脱硫脱硝吗的答案还不行,还要知道如何生物质锅炉如何脱硫脱硝,这里为大家例举常见的一种生物质锅炉脱硫脱硝方案。
①生物质锅炉脱硫脱硝流程锅炉—降温节能设备—陶瓷多管旋风除尘器—脉冲布袋除尘器—引风机—脱硝塔—脱硫脱硝中和塔—烟筒—达标排放②生物质锅炉脱硫脱硝原理步:生物质锅炉尾部排出来的烟气,首先进入降温节能设备来进行降温和余热回收利用。
第二步:烟气随后进入陶瓷多管旋风除尘器,陶瓷多管旋风除尘器起到预除烟气里的粉尘大颗粒,降温,降低滤袋着火概率的作用。
第三步:烟气随后在进入脉冲布袋除尘器,经过脉冲布袋除尘的过滤和处理使烟气里的粉尘(颗粒物)达到环保排放验收要求。
第四步:通过脉冲布袋除尘器过滤后的烟气经引风机引走进入脱硝塔,脱硝塔采用氧化法来对烟气里的氮氧化物进行氧化中和处理。
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75T生物质锅炉烟气脱硝
设
计
方
案
日期:2020年4月16日
河南兴邦环保科技有限公司
目录
一、氮氧化物的形成和危害
二、设计方式和原则
三、氮氧化物治理工艺
四、SNCR脱硝技术基本原理
五、自动化脱硝控制设备简介
六、设备日常运行费用
七、设备质量保证
一、氮氧化物的形成和危害
1、氮氧化物指的是由氮、氧两种元素组成的化合物。
常见的氮氧化物有一氧化氮(NO,无色)、二氧化氮(NO2,红棕色)、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等,其中除五氧化二氮常态下呈固体外,其他氮氧化物常态下都呈气态。
作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。
2、影响NOx生成的主要因素
在燃烧过程中,NOx有两种形成机制:①空气中的氮分子在高温下氧化生成热致NOx;②燃料中的氮化物经燃烧氧化分解生成燃料NOx。
燃烧过程产生的NOx主要是热NOx。
NOx生成量与燃烧温度、高温区氧气的浓度和燃烧气体在高温区停滞时间有关。
燃烧温度越高,高温区氧气浓度越高,停滞时间越长,热NOx生成量就越多。
因此,控制或减少热NOx的产生,应改善燃烧方法和改进燃烧设备。
3、氮氧化物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是二氧化氮(NO2)和一氧化氮(NO),因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称。
二氧化氮 (NO2)在21.1℃温度时为红棕色刺鼻气体;在21.1℃以下时呈暗褐色液体。
在-ll℃以下温度时为无色固体,加压液体为四氧化二氮。
分子量46.01,熔点-11.2℃,沸点 21.2℃,蒸气压101.3lkPa(2l℃),溶于碱、二硫化碳和氯仿,微溶于水。
性质稳定。
二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
二氧化氮能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。
一氧化氮 (NO)为无色气体,分子量30.01,熔点-163.6℃,沸点-151.5℃,蒸气压101.3lkPa(-151.7℃)。
溶于乙醇、二硫化碳,微溶于水和硫酸,水中溶解度4.7% (20℃)。
性质不稳定,在空气中易氧化成二氧化氮 (2NO+O2→2NO2)。
一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧。
4、NO能使人中枢神经麻痹并导致死亡,NO2会造成哮喘和肺气肿,破坏人的心、肺,肝、肾及造血组织的功能丧失,其毒性比NO更强。
无论是NO、NO2或N2O,在空气中的最高允许浓度为5mg/m3(以NO2计)。
5、NOx与SO2一样,在大气中会通过干沉降和湿沉降两种方式降落到地面,最终的归宿是硝酸盐或是硝酸。
硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更强,因为它在对
水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤毁坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。
所不同的是,它给土壤带来一定的有益氮分,但这种“利”远小于“弊”,因为它可能带来地表水富营养化,并对水生和陆地的生态系统造成破坏。
6、大气中的NOx有一部分进入同温层对臭氧层造成破坏,使臭氧层减薄甚至形成空洞,对人类生活带来不利影响;同对NOx中的N2O也是引起全球气候变暖的因素之一,虽然其数量极少,但其温室效应的能力是CO2的200-300倍。
二、设计方式和原则
1、设备摆放流程
锅炉—烟气收集管道—引风机—低温脱硝系统—吸收净化塔—烟筒
2、设计方式
在风机后面的管道上安装脱硝专用喷枪,喷枪附近放置脱硝控制系统设备,脱硝控制系统设备有三种,一种手动型、一种自动型和一种智能型。
3、设计原则
我们兴邦环保公司采用成熟、可靠、实用的先进工艺技术,结合贵公司实际情况和使用燃料类型,工况条件,采用合理的设备配置、先进技术装备水平,达到国家环保超低排放要求标准,确保无固废产生、无二次污染现象。
设计理念中体现严、精、细、实的原则,进行优化设计,控制投资规模,减少每日运行费用,提高装备智能控制水平。
严格执行国家和企业所在地区有关环保、安全、工业卫生、消防、抗震、节约能源等有关规范和标准,对生产过程中产生的各种污染物采取有效的综合防治措施,使其满足国家和企业所在地区规定的有关排放标准。
4、参考标准
三、氮氧化物治理工艺
我国现阶段在实际工程上应用较多的脱硝技术有以下两种。
1、小型锅炉脱硝常用的脱硝方式是采用低氮燃烧器脱硝,其原理:低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器,是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器,该设备能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放值,缺点:燃烧温度会下降,燃料会增加8%以上,二氧化硫数值会上升。
2、大型锅炉用高温脱硝SNCR 法和中温脱硝SCR 法:在锅炉内喷入尿素或氨水等还原剂,催化剂让还原剂与烟气中 NOx 反应,从而脱除烟气中 NOx。
中温脱硝既选择性催化还原(SCR)氮氧化物脱除效率在90%以上,缺点:在锅炉内喷人大量的水溶液,会生成硫酸铵、亚硫酸、硫酸盐等,会腐蚀锅炉设备和管道;另外喷人大量的水气会带走很多的热量,导致天然气等燃料增加。
四、SNCR脱硝技术基本原理
兴邦烟气脱硝SNCR技术是在O2和催化剂存在的条件下,在0℃--950℃温度范围内,用还原剂NH3将烟气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理如下:
4NH3+4NO+O2—N2+6H2O(1)
8NH3+6NO2—7N2+2H2O(2)
副反应:
SO2+1/2O2—SO3
SO3+H2O—H2SO4
NH3+SO3+H2O—NH4HSO4
2NH3+SO3+H2O—(NH4)2SO4
五、自动化脱硝控制设备简介
1、兴邦环保自动型脱硝配置:彩色触摸屏、PLC、变频器、不锈钢储蓄罐、不锈钢水泵。
2、自动操作模式:该套脱硝控制设备与在线检测相连接,可实时读取在线检测数据,在脱硝控制设备的触摸屏上设置氮氧化物最高数值和最低数值,当在线检测的氮氧化物检测数值达到最高设置数值时喷液系统启动,开始喷液,当氮氧化物检测数值达到最低设置数值时,喷液停止,这样在线检测的氮氧化物数值可以始终保持
在一定的范围值内,既不超标,又节省药剂;
3、配液功能:药剂配备比例在触摸屏上设置后;设备自动配比,自动搅拌,例如按1:N自动配液,“N”可以根据自己的工况设置最大数值,达到最节省效果;储液功能:配比后的药剂储存到储蓄罐内,当储液罐内的药剂达到最低下线时自动上液,防止水泵空转烧坏;储液罐内的药剂达到最高上线时,自动停止上液,防止药液溢出,浪费。
4、水泵配置3台,1备2用,配液、储液、喷液等三项全自动控制,无需工人操作,省工、又节省药液;自动启动或自动停止,一但设备出现故障,立即报警启动。
5、脱硝控制系统设备照片
六、设备日常运行费用
我公司脱硝效率95%~99%,脱硝后NOx浓度能够满足国家环保超低排放标准要求,低温脱硝最大的消耗是脱硝剂,其他的消耗包括电源、压缩空气以及易损件的消耗都相对较低。
脱硝运行费用与NOx的初始排放值有直接关系。
1、水泵:
(1)总功率:2 Kw,正常使用1台
(2)每天费用(24小时):26度电,费用15元。
2、脱硝溶液:
(1)脱硝溶液每吨4500元,按1:5稀释约合900 元/吨。
(2)1把喷枪每小时20公斤。
(3)1把喷枪每天喷药剂(24小时):480公斤,
(4)每公斤0.9元X 480公斤 = 430元。
(5)1把喷枪每天费用430元。
2、每天费用:氮氧化物按200mg/m³计算
(1)手动脱销控制设备每天约2000万元
(2)智能型脱销控制设备每天约1500元
七、、设备质量保证
一旦我公司承接该项目任务后,我公司确保做到深入现场第一线,精心测绘、精心设计,安全施工,确保该工程排放浓度符合国家要求及得到国家环保部门认可。
1、供方服务内容
(1)、供方负责合同规定范围内氮氧化物处理系统的设计、制造、安装、调试及现场
培训,负责本项目所需各种定型产品、通用机械及电器、仪表的采购和检验。
(2)、供方必须在合同签约收到预付款的规定的时间内向需方提供设备的工艺平面布
局图及设备地基施工图,需方如对上述资料有异议,应在收到三日内书面向供方提出。
(3)、供方主题设计完成后需要发出开工询问书,如需方认为有必要,应在收到询问
书三日内到供方进行图纸审核。
(4)、在设备结构设计时,供方应充分考虑到需方在使用、保养、维修方面的便利条
件。
(5)、需方在收到供方提供的设备地面基础示意图、水、电、气动力点位置图、层顶
(侧墙)预留孔位置图和能源动力参数后,应进行认真的审核确认后甲方组织施工。
(6)、制造、安装、调试过程中,双方必须密切合作,相互配合,共同搞好技术质量
监督。
(7)、正式竣工后,设备的保修期为12个月,在保修期内出现设备质量问题,供方
负责提供无偿服务;保修期满后供方负责提供有偿服务,终身保修维护。
河南兴邦环保技术部
2020年4月18日。