氮氧化物排放控制

3.4.9 氮氧化物排放控制

3.4.9.1 控制氮氧化物生成的原理

垃圾焚烧炉产生氮氧化物的大部分是燃料性的氮氧化物，主燃烧区域的氧气浓度对垃圾中氮成分变成氮氧化物的变换率影响很大。

因此，为了控制氮氧化物的生成，

必须降低主燃烧区域的氧气浓度，即把一次风和二次风的送风量降到最低，在和还原气氛最为接近的条件下进行燃烧。

另外，通过减少干燥段的一次风量，使干燥段区域产生大量的氨、一氧化碳、氢、HCN 等还原性气体，去分解主燃烧区域产生的氮氧化物，使其无害化，即自我脱硝。

3.4.9.2 抑制氮氧化物的运行方法

通过炉排自动燃烧控制系统，每次向炉内投入垃圾时，计算出最佳燃烧用空气量、炉排速度等以实现抑制氮氧化物生成的目的。

利用模糊控制系统控制炉温，调整二次风量，在进一步减少氮氧化物的同时，还减少了一氧化碳的排放量。

图3.4-7表示了上述利用燃烧管理法控制氮氧化物生成的概要。

原

理

图3.4-7 利用燃烧管理控制氮氧化物的方法

3.4.9.3进行抑制氮氧化物的燃烧（还原二次燃烧）时，需要注意问题

（1）防止由于空气过剩率的降低而导致炉渣热灼减率的噁化

采用有充分裕量的炉排面积和炉体容量，能够维持高温燃烧、烟气滞留时间长及充分适应垃圾热值的变动，在保持低空气过剩率的抑制氮氧化物生成的焚烧运行时，也能保证稳定而良好的炉渣热灼减率。

（2）防止未燃气体的增加

在干燥区域产生的大量未燃气体进入二次燃烧室，与二次助燃空气充分混合，在二次燃烧室内进行完全燃烧。因此，不会发生由于未然气体的排放而发生的锅炉和烟气处理设备等出现故障及产生二次污染。

3.4.10 NO X 去除工艺的确定

NO X 的去除工艺有选择性催化还原法（SCR ）、选择性非催化还原法（SNCR ）。 （1）选择性催化还原法（SCR ）

SCR 是在有催化剂的条件下将NO X 还原成N 2。为了达到SCR 还原反应所需的200℃温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要再加热。试验证明SCR 可以

注

意 点

方

法

将NO X排放浓度控制在50mg/Nm3以下。

（2）选择性非催化还原法（SNCR）

SNCR是在高温（800~1000℃）条件下，将NO X还原成N2。SNCR不需要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR高得多，因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。

两种方法相比较，SCR不仅需要催化剂，同时还要在除尘器后进行重新加热，需要消耗大量热能，因此，工程上SNCR比SCR应用得更多一些。

根据排放标准的要求，本方案采用选择性无催化脱NO X工艺(SNCR)。该工艺是以氨水（NH3·H2O）或尿素（CO（NH2）2）作为还原剂，将其喷入焚烧炉内，在有O2存在的情况下，温度为800℃~1000℃之范围内，与NO X进行选择性反应，使NO X还原为N2和H2O，达到脱NO X之目的。用此系统，NO X的排放浓度可达200mg/Nm3以下。

炉内喷尿素与氨水（NH4OH）的性能比较见表4.5-6。

表3.4-6 喷尿素与氨水（NH4OH）的性能比较

由上表可知，选择尿素作为还原剂具有运输方便、运输费用低、无害、对设备安全性要求低等优点，故本工程采用尿素作为还原剂。

SNCR工艺所需设备简单，设备投资少，且该工艺与现行焚烧及烟气净化工艺相适应。故本工程采用炉内喷尿素水的脱NO X工艺。