生物质锅炉脱硝-NOx超低排放

生物质锅炉脱硝-NOx超低排放
随着社会对环保越来越重视，锅炉烟气超低排放已经逐步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不可忽视，需针对生物质锅炉烟气成分特性，选择合适的生物质锅炉脱硝技术，能够将NOx排放水平稳定控制在50mg/m³以下，满足超低排放要求。
1、生物质锅炉现状及超低排放背景
生物质能供热主要包括生物质热电联产和生物质锅炉供热，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。
生物质锅炉是以生物质能源作为燃料的新型锅炉，其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，与燃煤锅炉相比更加节能环保。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。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按（GB 13271-2014)执行。但这一要求与最新火电厂超低排放相比，还有一定差距。随着民众、企业与社会环保意识的提高，将来可能会按超低排放要求执行。现就生物质锅炉脱硝技术进行分析研究。
2、生物质锅炉脱硝烟气超低排放-中低温SCR脱硝技术
中低温SCR脱硝已广泛应用于垃圾焚烧锅炉烟气脱硝和钢铁烧结烟气脱硝，工艺技术先进，运行效果高效且稳定。脱硝运行温度均为200℃-230C,  SO2浓度不高于35mg/Nm³,  NOX浓度不高于50mg/Nm³ ,粉尘含量不高于10mg/Nm³。
为保证SCR催化剂的化学寿命>20000小时，脱硝系统设计催化剂运行温度为230℃。经脱硫除尘后的原烟气先经过MGH(冷凝系统)将脱硫后烟气降2℃-5℃，再经过SCR-GGH(回转式烟气换热器)一级换热升温至185℃-190℃，再经过SGH蒸汽加热器二级加热升温后到达设计的催化剂运行温度230℃。SCR及消白一体化系统主要包括氨储存供应系统、冷凝系统、烟气系统、SCR反应器本体、催化剂系统、吹灰系统、SGH蒸汽补热系统、SCR-GGH系统、脱硝增压风机系统、在线检测系统、电气及控制等。
SCR脱硝项目的工艺流程图如下:
3、主要系统简介
烟气系统是指脱硫出口币烟囱的所有脱硝系统的连接烟道及旁路烟道。考虑到低温湿烟气容易造成催化剂的圳一塌，影响催化剂的物理寿命，设置脱硝反应器旁路烟道，加装开关型挡板门，同时在脱硝反应器进口烟道设计开关型挡板门，保证脱硝系统启动前期，当烟温达不到设计要求的200℃一230℃时，低温湿烟气通过SCR反应器旁路导入烟囱直接排入大气，实现对SCR催化剂的保护。
SCR-GGH采用回转式换热器。换热器漏风率小于3%。锅炉烟气经过湿法脱硫和冷凝器后，进入GGH的烟气温度为45℃~50℃左右，原烟气通过GGH受热面后，温度由45℃~50℃加热至185℃一 190℃。而脱硝后的净烟气再进入GGH从225℃(脱硝反应器考虑5℃的温降)冷却至85℃~90℃左右。
SCR反应器为NH3与NOx发生反应的主要设备。当氨气和烟气棍合进入SCR反应器后，在催化剂的作用下，NH3有选择地把烟气中的NOx还原为无毒无污染的氮气和水。同时二噁英在SCR反应器中大部分发生分解反应。通过吹灰器定时将积灰吹扫干净，避免造成催化剂失效导致脱硝效率的下降。
由于烟气经过SCR装置流速降低，烟气中的飞灰会沉集于SCR装置内和SCR催化剂表面，在每层催化剂的上端设置吹灰器，清扫沉集于催化剂入口处的飞灰，防止堵塞催化剂通道。SCR催化剂的吹灰器采用声波吹灰器。