生物质锅炉烟气治理方案
生物质锅炉烟气治理技术

50中国环保产业2018年第5期聚焦大气污染防治Focus on Air Pollution Prevention and Control生物质锅炉烟气治理技术康景宏(福建龙兰环保科技有限公司,福建 龙岩 364000)摘 要:介绍了生物质锅炉采用微雾除尘和湿式静电除尘组合烟气治理技术,通过合理的工艺和设备选型设计,保证系统稳定运行的同时,确保炉后烟气达标排放。
关键词:生物质锅炉;微雾除尘器;湿式静电除尘器中图分类号:X701 文献标志码:A 文章编号:1006-5377(2018)05-0050-031 引言目前,国内众多小微企业在开发本地竹资源、进行竹制品工业生产活动过程中,产生了大量边角料。
为充分利用这些生物质能,降低企业生产成本,生物质锅炉由此应运而生得到推广使用,但随之也成为分散式的大气污染源。
传统生物质锅炉的烟气治理有两种技术:一是采用水膜除尘器,不仅除尘效率低,且烟气会带走大量的水分,并产生白烟现象,影响达标排放;二是采用布袋除尘器,但由于烟温过高、烟气夹带火星和焦油等原因,导致布袋除尘器出现烧袋、糊袋和破袋现象,影响设备正常运行。
某竹炭生产厂的生物质锅炉规格为12t/h,燃料为竹屑、竹粉等,采用“微雾除尘器+湿式静电除尘器”工艺技术路线,系统投运后,设备运行稳定,粉尘达标排放并消除了白烟现象。
2 生物质锅炉烟气特性生物质锅炉烟气具有如下特性:1)烟气中粉尘颗粒粒径小、浓度大、比电阻大、比重小;2)生物质燃烧不充分,烟气夹带火星;3)烟气排放温度高,通常为170℃~190℃;4)烟气量受燃烧工况影响大,在3.4万~3.6万m 3/h之间波动;5)450℃~500℃温度区间为生物质炭化过程,此过程中,生物质会热解生成大量的焦油并蒸发混合至烟气中;6)在氧气供应不足,燃烧不充分的情况下,生物质会转变为具有很强黏性的炭黑;7)烟气含有HCl和SO 2成分,会腐蚀烟气治理设备。
3 生物质锅炉烟气治理方案的确定生物质锅炉烟尘粒径小、比重小,采用传统的水膜除尘器作为烟气治理设备,粉尘不易被水膜捕捉,除尘效率低;烟温高,会带走大量水分,产生白烟现象。
生物质锅炉烟气治理方案

生物质锅炉烟气治理方案生物质锅炉是一种以可再生能源生物质为燃料的锅炉设备,它在发展清洁能源、减少碳排放方面发挥着重要作用。
然而,燃烧生物质燃料会产生一定的烟气污染物,对环境和人体健康造成潜在威胁。
为了实现生物质锅炉的可持续发展和环境友好,烟气治理是必不可少的。
首先,要对生物质锅炉的燃烧过程进行优化控制,包括以下几点:1.充分混合:生物质燃料的不均匀供应会导致燃烧过程不稳定,容易产生烟尘和有害气体。
因此,在进料系统中应设置加料设备,并优化进料方式,使燃料均匀供应到炉膛。
2.确保充分燃烧:生物质燃料的固体含量较高,容易形成积灰。
当积灰过多时,会影响燃烧效率并产生大量烟尘。
因此,要定期清理炉膛内的积灰,确保充分燃烧。
3.控制燃料气化:生物质燃烧会伴随着气化过程,产生大量有机气体和焦油。
这些有机气体和焦油会进一步燃烧,产生更多的烟气污染物。
因此,在燃烧过程中要控制燃料气化的程度,避免产生过多有害气体。
其次,在烟气治理方面,可以采取以下措施:1.布置除尘设备:采用静电除尘器或布袋除尘器等技术,对烟气中的颗粒物进行脱除,减少炉膛排放的烟尘含量。
2.脱硫除氮:生物质燃烧会产生少量的二氧化硫和氮氧化物,对环境产生一定的影响。
因此,可以采用湿式或干式脱硫脱氮技术,将烟气中的SO2和NOx去除。
3.烟气净化:通过活性炭吸附、催化还原等方法,去除烟气中的有机污染物和重金属等有害物质,提高烟气的洁净度。
4.余热回收:生物质锅炉在燃烧过程中会产生大量的余热,可以通过余热回收技术将其转化为热能,提高能源利用效率。
除了以上措施,还应加强监测与管理,定期检测烟气排放的水平,及时发现和解决问题,确保生物质锅炉的烟气排放达到国家和地方的环保标准。
总之,生物质锅炉烟气治理方案包括了对燃烧过程的优化控制和烟气的治理。
通过对燃烧过程的优化,减少烟气污染物的产生;通过烟气治理,将烟气排放达到环境标准。
这些措施的实施将促进生物质锅炉的可持续发展,减少对环境和人体健康的影响。
生物质锅炉废气处理系统设计与优化

生物质锅炉废气处理系统设计与优化随着环境保护意识的提升和能源结构的调整,生物质锅炉作为一种
清洁能源设备,在工业生产和民用供热领域得到了广泛应用。
然而,
生物质锅炉在燃烧过程中产生的废气中含有大量的污染物,如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等,对环境和人体健康造成不良影响。
因此,设
计高效的生物质锅炉废气处理系统并对其进行优化显得尤为重要。
废气处理系统的设计需要综合考虑生物质燃烧过程中产生的各种污
染物的特性以及处理技术的成熟度和可行性。
首先,针对生物质锅炉
燃烧过程中产生的颗粒物,可以采用物理方法如重力沉降、过滤等进
行去除,也可以采用化学方法如湿法洗涤、干法吸附等进行处理。
其次,针对硫氧化物和氮氧化物的去除,可以采用干法或湿法脱硫、脱
氮技术,如石灰石脱硫、尿素脱硝等。
此外,还可以结合电除尘、布
袋除尘等技术对废气进行综合处理,以达到更高的净化效果。
优化生物质锅炉废气处理系统不仅需要考虑废气处理技术的先进性
和可靠性,还需要综合考虑能耗、成本和运行维护等因素。
例如,在
选择废气处理设备时,应当兼顾设备的处理效率和能耗情况,选择具
有较低能耗和较高净化效率的设备;在设计废气处理系统时,应当合
理布局设备,减少管道阻力和能量损失;在运行维护过程中,应当定
期对设备进行检修和清洗,确保其正常运行并延长使用寿命。
综上所述,生物质锅炉废气处理系统的设计与优化是一项综合性的
工程,需要充分考虑各种因素的影响,并采取合理的措施保障其高效、稳定地运行,以实现对废气的有效治理和环境保护的目标。
生物质锅炉尾气治理

锅炉废气治理工程设计方案1、工程概况1.1、项目背景为适应环保新形势的需要,解决当前锅炉尾气夹带雾滴及细微颗粒等问题,在对湿式电除尘(雾)器除雾机理论证其可行性的基础上,借鉴于国内湿式电除尘(雾)器应用于其尾气进行深度净化成功案例,拟采用高效湿式电除尘(雾)器对建设单位锅炉尾气夹带雾滴及细微颗粒等有害物质进行深度净化治理。
1.2、工程建设规模及厂址1.1.1、工程建设规模:本项目为锅炉尾气夹带雾滴及细微颗粒深度净化环保工程,设计风量依厂方提供的参数(工况风量):1.1.2、厂址:2、污染物成因2.1、污染物成因2.1.1、酸雾及雾滴形成原因锅炉炉尾气经湿法脱硫后,烟气中的湿含量迅速达到饱和,因烟气中携带的细微粉尘和饱和水一起成为雾滴的凝聚核心,超过饱和的那一部分水蒸汽便开始在空间凝结成细小液滴,形成酸雾和液滴。
因烟气中亦含二氧化硫等成分。
中和烟气经绝热增湿后温度降低,生成酸雾和雾滴。
2.1.2、气溶胶形成原因脱硫后的饱和湿烟气携带着大量固体颗粒,粒径小于5μm的微细粉尘悬浮在气体中,在气体湿基状态下形成“气溶胶”。
从机理上分析,机械除雾器是利用浆液液滴的惯性力进行分离,当液滴粒径小到一定程度时,机械除雾器就失去了分离能力。
一般其所能去除的最小粒径为50μm,粒径小于10μm的液滴以及微细粉尘等无法去除。
湿烟囱排放烟羽透明度差,烟羽呈白色,出现“大白烟”景观污染问题。
3、湿式电除雾器工作机理及技术特点3.1、湿式电除雾器工作机理湿式电除雾器设备是由阴极线和阳极管(沉淀极)组成的,其工作原理为烟气通过高压电场,高压电场使烟气中的烟尘和雾滴带电,形成带电离子,带电离子向相反电荷的电极运动,带电离子到达电极后进行放电,形成中性尘、雾颗粒,沉积于电极上凝集、降落而被除去。
为了使带电离子在电场中稳定的向同一个方向运动,那就必须变交流电为直流电,所以电除雾器设备必须设置一套整流、变压供电装置。
为了提高电除雾器设备的除尘、除雾效率,必须形成一定强度的电场,这就要求在电除雾器设备阳极管内必须具备大于起晕电压和起晕电流,同时阴极线上必须具备一定的线电流强度。
生物质锅炉烟气再循环技术方案

生物质锅炉烟气再循环技术方案
随着人们对环保和能源资源的重视,生物质锅炉作为一种可再生能源利用装置,已经逐渐被广泛应用。
但是,生物质锅炉的烟气中含有大量的热能和灰尘等有机废气,如何有效地回收和利用这些废气,成为了一个亟待解决的问题。
生物质锅炉烟气再循环技术方案是一种有效的解决方案。
其主要思路是将烟气中的废气进行回收、处理,再循环利用,从而实现能源的高效利用和环境的低碳排放。
生物质锅炉烟气再循环技术主要包括三个方面:
第一,烟气中的有机废气处理。
生物质锅炉燃烧后产生的烟气中含有大量的有机废气,如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等。
这些废气经过处理,可以转化为可再生资源,如再生能源、有机肥料等。
第二,烟气中的热能回收。
烟气中含有大量的热能,通过烟气再循环技术,可以将废气中的热能回收,用于锅炉的再加热或者其他能源的加热。
第三,烟气中的灰尘处理。
生物质锅炉烟气中还含有大量的灰尘,这些灰尘会对环境造成污染。
通过灰尘处理设备,可以将烟气中的灰尘过滤掉,达到净化烟气的目的。
总之,生物质锅炉烟气再循环技术是一种可行的方案,可以有效利用生物质能源,减少环境污染,实现绿色低碳生产。
- 1 -。
锅炉专项整治方案

一、指导思想为深入贯彻落实国家及地方关于大气污染防治的决策部署,加强锅炉污染治理,改善环境空气质量,保障人民群众身体健康,结合我市实际情况,特制定本方案。
二、整治目标1. 2023年底前,全市燃煤锅炉淘汰率达到80%以上,燃气锅炉低氮改造完成率达到90%以上。
2. 2024年底前,全市锅炉污染物排放量较整治前下降30%以上。
3. 2025年底前,全市锅炉污染物排放量达到国家标准要求。
三、整治范围1. 全市行政区域内所有燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、燃油锅炉等。
2. 新建、改建、扩建锅炉项目。
四、整治措施(一)燃煤锅炉淘汰1. 对35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,按照“淘汰一批、改造一批、提升一批”的原则,逐步淘汰。
2. 对35蒸吨/小时以上燃煤锅炉,实施超低排放改造,确保达到国家排放标准。
(二)燃气锅炉低氮改造1. 对燃气锅炉实施低氮改造,确保氮氧化物排放浓度低于30mg/m³。
2. 对未实施低氮改造的燃气锅炉,责令限期整改。
(三)生物质锅炉治理1. 对生物质锅炉实施清洁生产改造,提高燃烧效率,降低污染物排放。
2. 对生物质锅炉排放污染物实施在线监测,确保达标排放。
(四)燃油锅炉治理1. 逐步淘汰燃油锅炉,鼓励使用清洁能源替代。
2. 对无法淘汰的燃油锅炉,实施超低排放改造。
(五)新建、改建、扩建锅炉项目1. 严格执行环保准入制度,禁止新建燃煤锅炉。
2. 新建、改建、扩建锅炉项目必须满足国家及地方排放标准。
五、保障措施(一)加强组织领导。
成立锅炉专项整治工作领导小组,负责专项整治工作的组织、协调、督导。
(二)加大资金投入。
积极争取上级资金支持,确保专项整治工作顺利开展。
(三)严格执法监管。
加大执法力度,对违法违规行为依法予以查处。
(四)强化宣传引导。
加大宣传力度,提高全社会环保意识,营造良好舆论氛围。
六、实施步骤(一)动员部署阶段(2023年1月-3月)1. 制定本方案,明确整治目标、范围、措施等。
生物质锅炉烟气处理工艺

生物质锅炉烟气处理工艺
生物质锅炉除尘器其处理工艺是将生物质锅炉生产过程中产生的烟气粉尘,按高温烟气粉尘工艺进行处理。
锅炉起燃时产生的烟气和正常燃烧时产生的烟气,根据锅炉的大小吨位设计加不加旁路系统。
烟气粉尘由除尘管道进入旋风除尘器或者(阻火器),此时烟尘中的大颗粒在旋风除尘器的离心力的作用下进行分离,大颗粒粉尘由旋风除尘器沉降处理,细小颗粒粉尘由管道进入布袋除尘器。
经高温布袋过滤,通过脉冲喷吹将粘附在布袋表面的粉尘进行沉降,集中在除尘器的独立分室灰斗内,利用自动除料控制器进行回收或利用。
经布袋除尘器处理过后的净气通过风机由烟囱排入大气。
经过布袋除尘器对锅炉含尘烟气的处理,可减小烟尘对周边环境的污染,达到清洁的生产目的。
生物质锅炉烟气处理工艺一般包括以下步骤:
1. **脱硫**:生物质锅炉通常会配备单独的烟气脱硫装置,对进行脱除,从而减少对大气的污染。
2. **脱硝**:对于生物质锅炉脱硝处理,通常会采用尿素或氨基化合物,通过水喷洒系统形成喷淋系统,对烟气进行洗涤,从而消除氮氧化物。
3. **活性炭吸附**:在烟气出口处安装活性炭吸附器,对烟气中的有害物质进行吸附。
4. **引风机**:引风机将烟气从炉膛内抽出,经由脱硫、脱硝装置后,进入烟囱排入大气。
此外,还有一些其他的处理工艺,如烟气再热(FGR)技术、生物脱硫技术等。
具体的处理工艺和设备取决于生物质锅炉的类型、设计以及当地的环保要求。
如需了解更多信息,请咨询当地环保部门或技术人员。
20T生物质锅炉烟尘治理方案

20t/h 生物质锅 旧麻石除尘
引风机
湿式电除尘 烟囱零排放
由于该锅炉燃烧过剩系数为 14%以上,常规布袋除尘器 20mg/m3 左右,折
算浓度无法达到环保新排放标准(≤30mg/m3),另外南方生物质原料经常掺烧
废木材边角料等杂物,负荷忽大忽小,排烟温度常出现 200 度左右的高温,特别
容易出现粘袋烧袋事故,运行维护成本很高,另外系统阻力增加 2000Pa,风机
(龙净环保)工业烟尘净化国家工程研究中心 李经理(13600981993 ,0597-2996916) QQ: 1604194072
生物质锅炉如何达到燃气锅炉排放标准
5、设备的构件需经济合理、投资省、占地少、运行费用低。 四、方案比较
改造方式 湿法电除尘改造方案
布袋除尘改造方尘改造<30mg/Nm3,采
个大修期连续运行,不更换;不锈钢阳极板和壳体正常运行保证 10 年内连续运 行,不更换。
1、短时间原有麻石水膜除尘塔跳泵故障或锅炉出现高温明火操作时,湿式电 除尘器能够正常运行。
2、距离壳体 1 米处最大噪声级不超过 80 分贝。 3、在锅炉 30%-110%负荷范围内,湿式电除尘器出口烟尘折算浓度≤30mg/Nm3。 4、确保烟色排放不超标或不出现“黑烟”排放,林格曼黑度<1 级,作为特 殊考核指标。
包括电缆变频器得改造更换。
该公司原麻石水膜除尘后排烟温度≤80℃,麻石除尘后烟尘浓度约为 200 -500mg/Nm3,排烟为饱和湿态烟气,特别适合湿式电除尘器改造,一方面可以 达到燃气锅炉排放标准,另一方面运行成本较低,使用寿命长,几乎免维护。
三、设计要求 湿式电除尘器的设计使用寿命 10 年,大修期 5 年。特殊阴极线材质保证 1
套 抗腐蚀性能高的特殊钢材
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生物质锅炉烟尘治理方案目录目录 (1)1.设计依据及标准 (1)2.设计原则 (2)3.设计数据及排放标准 (2)4.生物质锅炉脱硫脱硝技术 (2)4.1.生物质直燃锅炉概述 (3)4.2.脱硝技术 (3)4.2.1.SNCR脱硝 (3)4.2.2.SCR脱硝 (4)4.2.3.臭氧氧化脱硝技术 (4)4.2.4.ZYY脱硝技术 (5)4.3.脱硫技术 (5)4.3.1.炉内石灰石脱硫 (5)4.3.2.SDA旋转喷雾半干法脱硫..................................................4.3.3.CFB循环流化床半干法脱硫 (6)4.3.4.SDS干法脱硫 (7)4.3.5.湿法脱硫 (7)4.4.生物质锅炉脱硫脱硝推荐工艺分析 (7)5.烟尘处理工艺流程及其说明 (8)5.1.工艺选择 (8)5.2.设备选型及本除尘系统设置特点 (9)5.3.除尘系统设置特点 (10)5.4.除尘设备性能参数表 (12)1.设计依据及标准由于生产需要,需要对80tph燃生物质锅炉进行烟气处理。
1)《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-20142)《大气污染物综合排放标准》GB16297-19963)《袋式除尘器安装要求验收规范》JB/T8471-964)《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB126255〕《袋式除尘器性能测试方法》GB121386)《锅炉烟尘测试方法》GB/T5468-917)《钢结构设计规范》GBJ17-888)《脉冲喷吹类袋式除尘器》JB/T8532-19979)《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-199610)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-852.设计原则1)严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保各项指标达到国家及地区有关污染物排放标准;2)采用当前国内外运行成熟、可靠、稳定的处理工艺,稳定可靠地达到治理目标要求,且操作简单、管理方便;3)设备的构件需经济合理、投资省、占地少、运行费用低;4)在工艺设计中,有较大的灵活性,可调节性,以适应烟气量的周期变化;5)为了提高处理设备的管理水平,实现科学现代化管理,方案设计中要充分考虑我国国情,采用先进、可靠的自动化控制技术及仪表监测系统;6)利用现有地形,使设备总平面布局合理,减少占地面积。
3.设计数据及排放标准根据公司方提供的数据结合我公司在治理各型锅炉烟尘的实际,确定该两台锅炉的烟气量为:1)生物质锅炉运行时将产生约为200000m³/h的烟气量,温度160℃;2)经处理后所要求的指标达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的要求;表3-1锅炉大气污染物排放标准污染物烟尘排放浓度/(mg/m3) 烟气黑度〔林格曼黑度,级〕排放标准≤50≤14.生物质锅炉脱硫脱硝技术4.1.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。
4.2.脱硝技术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。
生物质可采用的烟气脱硝方式包括:SNCR脱硝技术,SCR脱硝技术,臭氧氧化脱硝技术,ZYY脱硝技术等。
4.2.1.SNCR脱硝SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction)即选择性非催化还原法脱硝技术,是在不使用催化剂的情况下,将还原剂直接喷入到800~1100℃高温烟气中,在高温条件下,还原剂先分解为NH3及其他副产物,之后,烟气中的NOx与分解产生的NH3进一步发生氧化还原反应,将烟气中的NOx还原为Nz和H₂O,主要反应为:8NH₃+6NO+302→7N2+12H20SNCR技术是烟气脱硝的主流技术之一,脱硝成本较低,工艺较简单,但其脱硝效率一般为20~50%左右,很难达到更高的脱硝效率。
4.2.2.SCR脱硝SCR(SelectiveCatalyticReduction)即选择性催化还原技术,是将还原剂送入烟道使之与烟气混合,在催化剂的作用下,在300~420℃的温度状态下将NOx 还原为Nz和H2O,从而实现NOx的减排。
在SCR反应器内,NOx通过以下反应被还原:4NO+4NH₃+02→4Nz+6H2O(主反应)6NOz+8NH₃→7Nz+12H2O(主反应)6NO+4NH₃→5N2+6H2O〔副反应〕2NOz+4NH₃+02→3Nz+6H20(副反应)SCR脱硝技术,是烟气脱硝效率最高最有效的固定源NOx治理的技术,脱硝率可以达到90%以上。
但由于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,对催化剂的使用寿命产生影响。
为保证催化剂的安全运行,同时最大限度减小新增催化剂的烟气阻力,催化剂需选用抗碱金属板式催化剂。
4.2.3.臭氧氧化脱硝技术锅炉烟气中的NOx近95%是以NO形式存在,其余是以NO2、Nz05等形式存在。
臭氧脱硝的原理是利用臭氧的强氧化性,将烟气中不可溶的NO氧化为可溶的NO2,然后在洗涤塔内通过冷却、喷淋最终将氮氧化物吸收,达到脱除的目的。
臭氧脱硝技术优点:烟气温度适应性好;不使用氨等还原剂,无氨逃逸;同时实现对汞、VOCs以及二噁英的有效脱除;可以与湿法脱硫配合构成脱硫脱硝一体化工艺;设备布置灵活,无需对锅炉等原设备改造。
虽然臭氧脱硝技术具备一定优势,但也存在脱硝效率低,运行费用较高,废水二次污染,硝酸盐溶液处理费用高等问题;而且臭氧脱硝必须配合湿法脱硫构成脱硫脱硝一体化,才能相对降低脱硝的投资成本,存在一定的局限性。
4.2.4.ZYY脱硝技术脱硝技术为我公司的专有技术,脱硝率84%~96%,脱硫率98%以上。
脱硫脱硝技术是利用工业尿素CO(NH2)2作为烟气中硫氧化物、氮氧化物的还原剂,通过将尿素细粉喷入生物质锅炉的炉膛上方,在脱硫脱硝催化剂的作用下,尿素细粉在炉膛中于750~960℃温度下分解成氨和异氰酸,氨和异氰酸与烟气中的SO2、NO、NOz进行还原反应,SO2还原生成单质S和水,NO和NO2 还原生成氮气N₂和H2O。
尿素分解反应:CO(NH₂)2→NH₃+HCNO脱硝反应:2HCNO+2NOz+0z→Nz+2NO+2COz+2H₂O2NH₃→Nz+3H2NOz+H2→NO+H202NO+2Hz→N₂+2H₂O脱硫反应:SO2+2Hz→Sl+2H20SOz+2CO→2Sl+3CO2技术虽然投资成本低,但存在很多问题:①运行成本高,需要使用北京巨亚公司专供的药剂;②脱硫脱硝催化剂为消耗品,寿命为一年,需要每年进行更换;③脱硫副反应中间体COS(羰基硫)有毒性,应该控制其生成;④SO2以单质S的形态扣留到灰分中,单质S在室外环境中将会解体并逐渐被氧化为SO2, 重新回到环境中,需对单质硫从灰中分离回收,才能真正实现脱硫。
4.3.脱硫技术生物质燃烧产生的SO2主要来源于燃料中有机硫的氧化和硫酸盐的热分解,与生物质燃料品种有关。
目前,为降低SO2的排放指标,生物质发电厂可采用的脱硫技术包括:炉内脱硫、半干法脱硫(SDA、CFB)、干法脱硫(SDS)以及湿法脱硫等。
4.3.1.炉内石灰石脱硫炉内石灰石脱硫技术是通过向炉内直接添加石灰石粉来控制SO2的排放。
投入炉内的石灰石在850℃左右条件下发生锻烧反应生成氧化钙,然后氧化钙、SO2和氧气经过一些列化学反应,最终生成硫酸钙,化学反应式为:Ca煅烧反应)固硫反应)国内燃煤流化床锅炉炉内脱硫效率一般达60%,生物质循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫的效率比传统燃煤循环流化床锅炉低,大约在50%左右。
甚至更低,要获得更高的脱硫效率,需考虑炉后脱硫。
4.3.2.SDA旋转喷雾半干法脱硫半干法脱硫最常用的工艺为SDA旋转喷雾半干法。
SDA法的工艺流程为:石灰制备系统将熟石灰制备成一定浓度的Ca(OH)2浆液,该浆液经过旋转雾化器喷入半干式反应塔中,形成极小的雾滴,喷入100~150℃锅炉出口烟气中,烟气与石灰浆液雾滴充分接触发生物理、化学反应,气体中的SO2等酸性其他被吸收净化。
同时,部分与氧气发生氧化反应,使CaSO3转化为CaSO4。
反应式为:SOz+Ca(0H)2→CaSO₃+H₂OSOz+1/202+Ca(0H)2→CaSO4+H₂0SO₃+Ca(0H)2→CaSO₄+H₂O2HCl+Ca(0H)2→CaClz+H₂O2HF+Ca(0H)2→CaFz+H₂OSDA脱硫工艺特点:脱硫效率高达98%以上;SDA工艺系统结构简单,调节灵活,可控性好;湿法脱硫的机理,干法的特点;无废水产生,系统不需防腐处理。
4.3.3.CFB循环流化床半干法脱硫循环流化床烟气脱硫工艺的原理是:脱硫剂Ca(OH)2粉末和烟气中的SOz,在有水参与的情况下,在Ca(OH)2粒子的液相表面发生反应,反应机理与SDA 旋转喷雾干燥相同。
其主要反应发生在100~150℃脱硫反应塔内,Ca(OH)2粉末、烟气及喷入的水分,在流化状态下充分混合,此时由于有水参与,Ca(OH)2粉末表面离子化,烟气中的酸性气体与Ca(OH)2接触并迅速反应。
由于有物料再循环系统,使得脱硫塔内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量,即实际反应的脱硫剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩尔比,从而使SO2、SO3、HCl、HF等酸性气体能被充分地吸收,实现高效脱硫。