这是SNCR技术的最核心部分,直接决定了脱硝效率和氨逃逸水平。
计量与分配???/strong>:
核心控制单元,通常集成在一個撬裝設備上。
计量泵:根据锅炉负荷和NOx浓度,精确控制还原剂的喷射量。
调节阀与控制仪表:包括流量计、压力表、温度计等,用于精确调节到每个喷射点的流量和压力。
稀释水系统:用水(通常是除盐水)稀释还原剂至合适的浓度,以保证雾化效果并防止结晶。
喷射器:
关键设备,负责将还原剂溶液雾化并喷入锅炉炉膛。
类型:包括枪式喷射器、墙式喷射器等。
特点:必须能承受锅炉内的高温(约850-1100°C)和恶劣环境,通常采用耐高温、耐腐蚀的材料(如310S不锈钢)并带有冷却风套(冷却风来自锅炉鼓风机)?;?,防止喷枪烧毁和堵塞。
雾化介质系统:
压缩空气或蒸汽:用于帮助还原剂在喷射器出口实现良好雾化,形成细小液滴,增大与烟气的接触面积,提高反应效率。
这是系统的“大脑”,确保整个工艺在最佳状态下运行。
分散控制系统或可编程逻辑控制器:
核心:接收来自锅炉系统的信号(如负荷、烟气温度、NOx初始浓度等)。
功能:通过预设的数学模型,自动计算并控制还原剂的喷射量、喷射位置,实现优化运行,在保证脱硝效率的同时最小化氨逃逸。
检测仪表:
烟气在线监测系统:实时监测锅炉出口的NOx浓度和氨逃逸浓度,为控制系统提供反馈信号。
炉膛温度监测系统:通过多个热电偶实时监测炉膛不同高度的温度,确?;乖僚缟湓谧罴训摹拔露却翱凇保?50-1100°C)内。
SNCR脱硝技术虽然原理简单,但其高效稳定运行严重依赖于上述设备的精密配合。其中,计量分配??榈木沸?/strong>和喷射器的雾化效果与耐用性是技术成败的关键??刂葡低吃蛲ü悄芑乃惴?,将这些硬件设备整合成一个高效、自动化的脱硝整体。
]]>小型锅炉烟气脱硝(脱除氮氧化物,NOx)需要根据锅炉规模、燃料类型、排放标准及经济性选择合适的工艺。以下是常见的技术方案和注意事项:
低氮燃烧技术(LNB)
原理:通过优化燃烧方式(如分级燃烧、烟气再循环、低氮燃烧器等),降低燃烧温度或减少氧气浓度,从源头减少NOx生成。
适用:小型燃煤、燃气或燃油锅炉,改造简单、成本低,但脱硝效率较低(30%~50%)。
缺点:可能影响燃烧效率,需调试优化。
选择性非催化还原(SNCR)
原理:在锅炉炉膛(高温区,800~1100℃)喷入还原剂(如氨水或尿素溶液),将NOx还原为N?和H?O。
适用:中型燃煤/生物质锅炉,脱硝效率50%~70%,设备简单、投资较低。
缺点:对温度敏感,需精准控制喷氨点;氨逃逸可能造成二次污染。
选择性催化还原(SCR)
原理:在烟气中喷入氨/尿素,通过催化剂(温度范围250~400℃)高效还原NOx,脱硝效率可达80%~90%。
适用:排放要求严格的燃气锅炉或小型燃煤锅炉。
缺点:催化剂成本高,系统复杂,需定期维护,适合空间充足的锅炉房。
组合工艺
SNCR+SCR:结合两者优势,提高脱硝效率(可达80%以上),减少催化剂用量。
LNB+SNCR:先通过低氮燃烧降低NOx生成,再用SNCR进一步处理。
排放标准:
国内小型锅炉需满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014),重点地区NOx限值150~200 mg/m3(燃煤)、100~150 mg/m3(燃气)。
若地方标准更严(如京津冀要求燃气锅炉NOx<30 mg/m3),需选择SCR或高效SNCR。
燃料类型:
燃气锅炉:NOx以热力型为主,优先采用LNB或SCR。
燃煤/生物质锅炉:NOx以燃料型为主,可选用SNCR或氧化法。
经济性:
低氮燃烧改造成本最低(1~5万元),SCR成本最高(10~50万元)。
运行成本:SCR需定期更换催化剂,SNCR依赖尿素/氨水消耗。
空间限制:
SCR需安装催化反应器,小型锅炉可能空间不足;SNCR仅需喷枪和储罐,更紧凑。
烟气检测:分析NOx浓度、烟气量、温度等参数。
工艺设计:根据数据选择技术,确定还原剂喷射点、催化剂型号等。
设备安装:注意喷氨均匀性、催化剂防堵、防腐措施。
调试优化:调整喷氨量、温度控制,避免氨逃逸或效率不足。
运维管理:定期清理催化剂、检查喷枪,监测排放数据。
安全:氨水/尿素储存需防泄漏,燃气锅炉防爆。
二次污染:控制氨逃逸(<3 ppm),废水需处理。
来源:锅炉燃烧过程中,燃料中的氮元素与空气中的氧在高温下反应生成NO?(包括NO、NO?等),尤其是高温燃烧时热力型NO?显著增加。
危害:NO?是大气污染的主要成分之一,会导致酸雨、光化学烟雾,危害人体健康和生态环境。
原理:在催化剂(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,向烟气中喷入还原剂(氨水或尿素),将NO?还原为N?和H?O。
反应温度:通常为300-400℃(中高温SCR)。
脱硝效率:可达80%-95%。
关键设备:
喷氨系统(AIG)
催化反应器
催化剂层
优点:效率高,技术成熟。
缺点:催化剂易中毒(如砷、碱金属),需定期更换。
原理:在高温区(900-1100℃)直接喷入还原剂(尿素或氨水),无催化剂参与反应。
脱硝效率:约30%-70%。
优点:设备简单,投资低。
缺点:效率较低,对温度敏感,氨逃逸风险高。
原理:通过改进燃烧方式(如分级燃烧、烟气再循环)减少NO?生成。
优点:无需额外化学药剂,运行成本低。
缺点:脱硝效率有限(通常30%-50%),需与其他技术配合使用。
排放要求:根据当地环保标准选择(如中国超低排放要求NO?<50mg/m3)。
锅炉类型:煤粉炉、循环流化床(CFB)、燃气锅炉等适用技术不同。
经济性:SCR投资高但效率高,SNCR适合中小锅炉改造。
空间限制:SCR需预留反应器安装空间。
催化剂管理:定期清灰、检测活性,防止堵塞或失效。
氨逃逸控制:避免过量喷氨造成二次污染。
系统协同:与除尘(如电除尘)、脱硫(如湿法脱硫)设备配合运行。
根据具体锅炉参数(规模、燃料类型、烟气温度、排放标准)和预算,建议委托专业环保公司进行工艺设计和模拟优化。
]]>SNCR技术具有系统简单、投资少、运行费用低、操作方便等优点,适用于电厂老机组改造,能有效满足严格的NOx排放标准。在循环流化床锅炉中,由于其燃烧温度较低,且旋风分离器的混合效果强烈,能够确保还原剂与烟气的充分混合,提高脱硝效率。
然而,SNCR技术也存在一些问题,例如氨逃逸率较高,可能达到8×10^-6,这会导致尾部烟道的积灰和腐蚀。此外,在低负荷运行状态下,最佳脱硝反应温度窗口与炉内温度出现差异,导致脱硝效率和氨利用率较低。
为了提高脱硝效率并降低氨消耗量,可以采取一些优化措施,如改变喷枪布置位置、优化锅炉低氮燃烧、调整喷枪雾化效果等。在某些情况下,还可以结合选择性催化还原(SCR)技术,以进一步提高脱硝效率,达到超低排放的要求。
SNCR技术在循环流化床锅炉中的应用已经较为成熟,并且在经济性和效率上具有显著优势。然而,针对不同的运行条件和排放要求,可能需要结合其他技术进行优化和改造,以实现更高效的脱硝效果。
]]>此外,循环流化床锅炉的脱硫过程还涉及多次循环和反复的低温燃烧与脱硫反应,这使得脱硫剂(如石灰石粉)能够充分与烟气接触,提高了脱硫效率。石灰石粉的最佳粒径一般控制在0.1-0.5mm范围内,以确保其反应表面足够大,同时避免因粒径过细而导致的输送和反应效率问题。
循环流化床锅炉的脱硫技术不仅适用于常规燃煤锅炉,还可以通过改造应用于煤泥等低热值燃料的锅炉中,尽管煤泥锅炉的SO?排放浓度不稳定,但通过合理调整石灰石粉的添加量和反应条件,仍可以实现有效的脱硫。
循环流化床锅炉脱硫技术以其高效、环保、适应性强等特点,在现代火力发电厂中得到了广泛应用,并且随着技术的不断优化和改进,其应用范围和效果将进一步提升。
]]>燃煤工业锅炉:
20蒸吨/小时以上的燃煤工业锅炉需实施烟气脱硫脱硝改造。
燃煤电厂、钢铁企业的烧结机和球团生产设备、石油炼制企业的催化裂化装置、有色金属冶炼企业等也要安装脱硫设施,每小时20蒸吨及以上的燃煤锅炉要实施脱硫。
生物质锅炉:
生物质直燃锅炉推荐采用SNCR+SCR联合脱硝技术,以进一步降低NOx浓度。
SDA旋转喷雾半干法脱硫技术适合于生物质锅炉烟气脱硫。
燃气锅炉:
新增的65t/h燃气锅炉需要进行脱硫脱硝工艺变更,例如由“石灰石石膏法脱硫+SCR脱硝”变更为一段SCR脱硝+二段活性焦脱硫脱硝技术。
其他工业窑炉:
工业窑炉如链条锅炉、煤粉锅炉和生物质锅炉等也需要进行脱硝超低排放技术的应用。
新建水泥生产线要安装效率不低于60%的脱硝设施;石油化工、有色、建材等行业的工业窑炉要进行脱硫改造。
总结来说,需要脱硫脱硝的锅炉类型包括燃煤工业锅炉(特别是20蒸吨/小时以上)、生物质锅炉、燃气锅炉以及其他工业窑炉。这些锅炉在不同地区和应用场景下均需根据具体要求进行相应的环保改造措施。
]]>选择合适的脱硝技术:
SNCR(选择性非催化还原) :适用于炉内脱硝,通过将还原剂如尿素溶液喷入高温区进行反应,但其效率较低,通常在20%到50%之间。
SCR(选择性催化还原) :利用NH3或尿素作为还原剂,在金属催化剂的作用下进行脱硝,具有较高的脱硝效率,但需要对锅炉本体进行改造。
O3氧化技术:适用于特定情况下的脱硝处理。
温度控制:
生物质锅炉的烟气中SO3含量较高,在低温区域容易发生硫酸盐堵塞和腐蚀问题。因此,需要特别注意脱硝设备的温度控制,避免在280℃以下的低温区使用SNCR技术。
催化剂的选择与维护:
抗碱金属脱硝催化剂可以在300~420℃的烟气中直接进行脱硝,但循环流化床锅炉由于粉尘含量较高,需要进行预除尘处理。
定期检查SCR脱硝系统的催化剂使用状况,确保其良好稳定运行。
还原剂的选择:
根据实际情况选择合适的还原剂,如尿素、氨水等,并根据具体需求调整其使用量和喷射位置以提高脱硝效果。
燃料预处理:
对生物质燃料进行适当的预处理,如粉碎、拌入催化剂等,可以提高燃烧效率并减少氮氧化物的生成。
综合考虑其他污染物的治理:
生物质锅炉除了NOx外,还会产生其他污染物如SO2、烟尘等。因此,在实施脱硝的同时,还需要配备相应的除尘、除硫设施以达到全面的环保要求。
政策与标准:
需要关注当地环保政策和排放标准,及时更新和调整脱硝工艺以符合最新的环保要求。
通过以上措施,可以有效降低生物质锅炉的氮氧化物排放,保护环境并满足相关环保标准。
推进实施燃煤锅炉超低排放,要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想特别是习近平生态文明思想为指导,深入贯彻党的二十大精神和二十届二中全会精神,落实全国生态环境保护大会部署,坚持精准、科学、依法治污,坚持源头防控、过程管控和末端治理系统提升,有效提高燃煤锅炉全工序、全流程大气污染治理水平,实现减污降碳协同增效,推动锅炉绿色低碳高质量发展,促进空气 质量持续改善,为美丽中国建设提供有力支撑。改造范围:大气污染防治重点区域(以下简称“重点区域”,具体范围见附 1)保留的燃煤锅炉、其他地区65蒸吨/小时及以上的燃煤锅炉(含以型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩等为燃料的锅炉),以及全国燃煤自备电厂。主要目标:到2025年底前,重点区域燃煤锅炉及自备电厂基本完成有组织、无组织超低排放改造。其他地区65蒸吨/小时及以上燃煤锅炉 60%完成有组织超低排放改造;自备电厂基本完成有组织、无组织超低排放改造。到2028年底前,重点区域煤炭年运输量10万吨及以上的燃煤锅炉使用企业基本完成清洁运输改造;自备电厂基本完成全流程超低排放改造。其他地区65蒸吨/小时及以上燃煤锅炉80%完成有组织、无组织超低排放改造,煤炭年运输量50万吨及以上的燃煤锅炉使用企业基本完成清洁运输改造;80%自备电厂完成全流程超低排放改造。
燃煤锅炉及自备电厂超低排放是指生产环节(热力生产单元、储运和制备单元等)的大气污染物有组织、无组织排放及运输过程达到超低排放要求??刂浦副旰痛胧┮笕缦隆?/p>
严格控制新增。原则上不再新增自备燃煤机组。县级及以上城市建成区原则上不再新建35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,重点区域原则上不再新建除集中供暖外的燃煤锅炉,在集中供热管网覆盖范围内禁止新建、扩建分散燃煤供热锅炉。新建燃煤锅炉按照超低排放要求建设,供电煤耗和供热热效率达到煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平。
积极开展燃煤锅炉关停整合。加快热力管网建设,依托电厂、大型工业企业开展远距离供热示范,淘汰管网覆盖范围内的燃煤锅 炉和散煤。充分发挥30万千瓦及以上热电联产电厂供热能力,对其供热能力范围内的燃煤锅炉和落后小热电机组进行关停或整合。到2025年,细颗粒物(PM2.5)未达标城市基本淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,重点区域全域以及东北地区、天山北坡城市群地级及以上城市建成区基本淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。列入淘汰退出计划的燃煤锅炉和自备电厂不再要求实施超低排放改造
强化源头控制,优先选用符合国家或地方要求的低硫分、低灰分燃料,推广使用低氮燃烧器、炉膛整体空气分级燃烧、烟气再循环等低氮燃烧技术。因厂制宜选择成熟适用的治理工艺,脱硫优先采用石灰/石灰石-石膏脱硫等高效技术;脱硝优先采用选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)及其技术组合等,循环流化床锅炉采用SNCR脱硝无法稳定达到超低排放要求的,应加装SCR 脱硝设施;除尘优先采用袋式除尘、电袋复合除尘等高效技术。按相关技术规范要求设计、建设大气污染治理设施,湿法脱硫设施 规范安装除雾器、氧化风机、脱硫废液及副产物处置等关键设备;SCR和SNCR脱硝工艺合理选择反应温度区域;袋式除尘和电袋复合除尘根据烟气特征选择滤料种类,并规范设计过滤面积或集尘面积。
在保障安全生产的前提下,无组织排放控制采用密闭、封闭等有效治理措施。鼓励采用机械化料场、储罐等物料储存方式,产尘点按照“应收尽收”原则合理配置废气收集设施,优化收集风量。优化工艺流程,减少转运环节,降低物料落差,缩短运输距离。鼓励粉煤灰直接外运利用,减少贮灰场堆存量;煤粉和石灰石粉制备应密闭,并配置袋式除尘设施。加强贮存场所环境管理,防止扬尘二次污染。加强清洁运输改造。积极推动煤炭运输“公转铁”“公转水”,加快煤炭运输铁路专用线重点项目建设,推进共建共享共用,鼓励有条件的企业通过签订共用协议等方式就近使用周边大型电力、钢铁等企业铁路专用线,采用“铁路专用线+新能源车”模式运至厂内; 鼓励水运条件好的地区提升煤炭水运比例,采用“水路+新能源车”绿色低碳公水联运模式。鼓励采用“外集内配”公铁联运模式,支持有条件的地区建立煤炭陆港,集港采用铁路运输,疏港采用新能 源车辆、封闭式皮带廊道、管道等倒运至厂内。推动煤炭运输“散 改集”,鼓励采用集装箱运输。
鼓励在超低排放改造时统筹开展减污降碳改造。优化燃煤锅炉设计和生产制造,推广应用新材料、新技术、新工艺,通过优化参数和燃料结构、采用新型热力循环等方式,从源头减少污染物和碳排放。因地制宜推动燃煤锅炉和自备电厂清洁能源替代。引导企业有序开展煤炭清洁高效利用改造,对供电煤耗、供热热效率低于基准水平的自备电厂和燃煤锅炉,明确改造升级计划,在规定时限内升级到基准水平以上,力争达到标杆水平,对于不能按期改造完成的进行淘汰。
实施超低排放改造的燃煤锅炉和自备电厂,可通过加强污染物排放自动监测、过程监控和视频监控设施建设等方式自证稳定达到超低排放要求,包括以下措施:按照附2的监测指标安装自动监控设施,与生态环境部门联网并验收。安装分布式控制系统(DCS),接入锅炉生产及烟气污染治理设施主要参数。重点环节安装高清视频监控设施。自动监测、DCS 系统等数据至少保存五年以上,高清视频监控数据至少保存一年以上。完成超低排放改造的燃煤锅炉和自备电厂应当主动申请变更排污许可证,及时将相关要求载入排污许可证。具体要求见附4、5。 加强运行管理。强化生产组织管理和设备运行维护,提升锅炉运行控制和诊断维护水平。加强大气污染治理设施运行维护,建立定期巡检工作机制,确保生产与治理设施同步运行。精准控制脱硝 剂用量,有效控制氨逃逸;定期对脱硫废液进行蒸发结晶或其他利用处置;正常运行除雾器、湿电等措施,减少可凝结颗粒物(CPM) 排放。鼓励通过智能化、数字化系统建设,实现无组织排放点位精准管控。按照排污许可技术规范要求,规范、准确、完整记录环境管理台账,如实反映生产设施、污染治理设施运行情况。原则上不设置烟气旁路,在保障安全生产的前提下,对已有烟气旁路采取彻底拆除、切断、物理隔离等方式取缔。强化运输管理。开展清洁运输改造的企业按照《重点行业移动 源监管与核查技术指南》(HJ 1321—2023)要求建设门禁及视频监 控系统,建立进出厂运输车辆、厂内运输车辆、非道路移动机械电子台账。企业应使用达标车辆运输,鼓励与运输企业(个人)签订 车辆排放达标保证书、增加相应合同条款、提供运输车辆年检合格 证明等方式实现车辆的达标管理。具体要求见附 6。
本文源自:中华人民共和国生态环境部网站
河北诚誉环境工程有限公司18年以来长期致力于燃煤锅炉烟气排放治理工作,主要采用石灰石-石膏法脱硫、SNCR脱硝、SCR脱硝、SNCR+SCR脱硝、用袋式除尘、电袋复合除尘等高效技术,为众多企业烟气排放治理达到超低排放标准,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氨排放浓度小时均值分别不高于 10、35、50、8mg/m3。
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