生物质锅炉脱硝方案工艺

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生物质锅炉脱硝方案工艺

生物质锅炉脱硝方案工艺

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

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

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。

生物质锅炉脱硝方案

生物质锅炉脱硝方案

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℃)。

生物质锅炉烟气脱硫脱硝技术方案选择

生物质锅炉烟气脱硫脱硝技术方案选择

生物质锅炉烟气脱硫脱硝技术方案选择高劲豪;张幼安;高原【摘要】通过对生物质锅炉烟气的成分分析,总结出生物质锅炉烟气的特点,并对生物质锅炉烟气脱硫脱硝进行技术比较,对不同生物质、不同排放要求可选择不同的脱硫脱硝技术.结合生物质燃料的种类、原始污染物浓度、烟气排放指标要求,可选择技术可行、运行成本低的技术方案.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P52-54,58)【关键词】生物质;锅炉;烟气;二氧化硫;脱硫;脱硝;技术【作者】高劲豪;张幼安;高原【作者单位】常州大学,江苏常州213164;南京碧林环保科技有限公司江苏南京210005;常州大学,江苏常州213164;南京碧林环保科技有限公司江苏南京210005;南京碧林环保科技有限公司江苏南京210005【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16Abstract : Composition of the biomass boiler flue gas is analyzed and the characteristics of biomass flue gas are summarized. Technical comparison of flue gas desulphurization and denitrification in biomass boiler was carried out. For different biomass and different emission requirements,different desulphurization and denitrification technology was chosed. Combining types of biomass fuels, raw contaminant concentrations, and flue gas emission requirements, feasible and low-cost technical solutions were selected.Key words: biomass; boiler; flue gas; sulphur dioxide ;desulphurization; denitration; technology生物质锅炉是以生物质能源作燃料的锅炉。

生物质锅炉发电烟气脱硫脱硝协同治理技术

生物质锅炉发电烟气脱硫脱硝协同治理技术

生物质锅炉发电烟气脱硫脱硝协同治理技术摘要:随着国内的燃煤锅炉发电的增多,节约煤炭能源和资源再利用显得更加重要,近年来,生物质锅炉发电备受行业关注,而面临的环境污染问题也越来越严重,传统的烟气脱硫脱硝治理技术体系复杂庞大,难以满足市场需求,在了解和掌握传统的烟气治理基础上,提出一种烟气脱硫脱硝协同处理技术,以改善大气环境,实现“50355”超净排放。

关键词:生物质锅炉发电;CFB-D LOR;协同治理;超净排放1、前言近年来,随着我国的生物质锅炉发电容量提高,烟气排放量增加,给大气环境、人们健康带来严重影响,特别在我国浙江、广州、江苏等多地已陆续推出超净排放的环保要求,以满足国家颁布《火电厂大气污染物排放标准》50355,即大气污染物排放达到:氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉尘小于5mg/Nm3,因此,需加强该方面的治理,改善大气环境。

2、CFB-D干式超净脱硫+集成系统低温氧化反应(LOR)协同脱硝工艺流程由真空上料系统将成品次氯酸钠加入到次氯酸钠槽,配制成20%溶液,再由泵送至半干法脱硫塔喷枪,形成微小雾滴,与烟气中的NO反应,氧化成NO2,随后与脱硫剂(Ca(OH)2)反应,同时烟气中的二氧化硫也与脱硫剂(Ca(OH)2)反应,最终形成固态盐,通过后续布袋除尘器一起过滤收集后由罐车运走。

图1CFB-D LOR工艺流程图3、具体原理及步骤脱硫原理:首先从生物质锅炉排出的烟气通过脱硫岛进口烟道从底部进入吸收塔,在吸收塔进料段高温烟气与加入的吸收剂(Ca(OH)2)、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。

在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置,喷入雾化水以降低脱硫反应器内的烟温,使烟温降至高于烟气露点20℃左右,从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。

吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应,生成副产物CaSO3·1/2H2O,此外还有与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O等,最终再去布袋除尘器收集捕获[1]。

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

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%。

生物质颗粒脱硫脱硝工艺流程设计

生物质颗粒脱硫脱硝工艺流程设计

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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。

该方案增加了运行电耗,改造相对复杂,氮氧化物质量分数可下降25% - 50% 。

烟气再循环技术还会出现烟气中二氧化硫污染物浓度升高、含水量升高现象,但减少了烟气排放总量。

②生物质锅炉脱销—SNCR技术
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)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N2和H2O,主要反应为:8NH3+ 6NO +3O2→7N2+ 12H2O
SNCR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,但其生物质锅炉脱硝效率一般为20~50%左右,很难达到更高的脱硝效率。

另生物质锅炉烟气中S03含量时常偏高,在280 °C 以下的低温区设备,存在硫酸盐堵塞、腐蚀等问题。

③生物质锅炉脱销—SCR技术
SCR( Selective Catalytic Reduction)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N2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 + O2→4N2+ 6H2O (主反应)
6NO2+ 8NH3→7N2+ 12H2O (主反应)
6NO + 4NH3→5N2+ 6H2O (副反应)
2NO2+ 4NH3+ O2→3N2+ 6H2O (副反应)
SCR生物质锅炉脱硝技术,是高效的烟气脱硝效率固定源NOx治理技术,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,同时大化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生物质锅炉脱销—臭氧O3氧化技术。

生物质锅炉烟气中的NOx近95% 是以NO 形式存在,其余是以NO2、N2O5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,达到生物质锅炉脱硝的目的。

生物质锅炉臭氧脱硝技术优点: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。

总结:针对20万标方烟气,排烟120~140℃的生物质锅炉,NOx、SO2的原始排放浓度均为400 mg/Nm3,排放浓度分别为50、35 mg/Nm3。

生物质锅炉脱硝推荐采用SNCR+SCR联合脱硝技术,把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来,进一步脱除NOx;它是把SNCR工艺的低费用的特点同SCR工艺的高效率进行有效结合。

SNCR 将烟气中NOx浓度降至200 mg/Nm3,再通过SCR将NOx降至50mg/Nm3。

以上是一些关于生物质锅炉脱硝方案工艺的相关知识,如您有生物锅炉采购需求,欢迎咨询中正锅炉在线客服或拨打热线电话。

中正锅炉拥有专门的生物质锅炉研发团队,对生物质锅炉性能进行了充分的完善和优化,解决了生物质燃烧及换热过程中的积灰和结渣问题,烟气排放满足国家相关的环保标准。

中正锅炉发展至今,已经为众多企业完成了锅炉设备的升级换代,提供了降低生产成本、提升企业经济效益的另一种途径。

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