燃煤锅炉烟气脱硝技术改造研究 肖兴
燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝技术研究

燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝技术研究摘要:现阶段,随着社会的飞速发展,我国的煤矿工程的发展也有了很大的提高。
随着我国煤炭技术和燃煤工业的进步,脱硫脱硝技术也在不断发展,提出了一种新型的锅炉烟气湿法工艺,此项工艺的脱硫脱硝效率较高,并有着投入少、运行简单的优势,值得大力的应用与推广。
本文分析了燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝技术及其流程,并阐述了燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝系统的组成。
关键词:燃煤工业;锅炉烟气湿法;脱硫脱硝技术;研究引言燃煤工业在生产过程中,燃煤锅炉内煤炭燃烧后会产生大量烟气,里面含有众多有害气体,比如氟化物、二氧化碳、氯化物、一氧化氮以及二氧化硫等。
有毒气体排放比例与矿物质中物质组成密切相关,此外,锅炉设备不同,烟气排放量也存在差异,锅炉所排放的烟气温度非常高,污染物浓度相对说比较低,所以在对气态物质进行回收放慢时,具有非常高的难度。
烟气具有一定的湿度与温度,通常情况下,烟气的温度与湿度都会高于周围环境较多,而且排放烟筒都非常高,所以烟气扩散范围非常广,其中二氧化硫气体的转化较慢,且传输距离远,严重影响大气环境的质量。
过去采用的脱硝技术对温度条件的要求较高,理想温度在300℃到420℃之间,所以处理成本较高,不适合大规模应用。
除此之外,传统的脱硝技术负荷波动较大,且占地面积广,很难适应当前的工业脱硝处理与SCR。
世界范围内,湿法烟气脱硫技术是应用范围最广的技术,需要湿式洗涤塔设施的支持。
湿式洗涤塔中富含的气液传质能够轻易吸收大量氮氧化物。
因此,有效结合湿法脱硫技术与湿法脱硝技术已经发展为一种新型且高效的脱硫脱硝技术。
当前所采用的湿法脱硫技术的发源地在美国,虽然该技术的处理成本要低于其他任何单独控制的处理技术,但是其运行费用却非常高,且多数仅能应用在电站锅炉设施上。
因此,无论考虑到哪一个方面,均无法与我国的锅炉行业现状相适应。
本文主要对一塔式液相氧化吸收联合脱硫脱硝技术进行了分析。
1技术与流程介绍烟气在排放过程中去除二氧化硫的处理称之为脱硫,脱硫剂通常都是碱性,如氢氧化钠、石灰石以及氧化钙等。
燃煤工业锅炉烟气脱硝催化剂的研究与应用

燃煤工业锅炉烟气脱硝催化剂的研究与应用概述烟气脱硝技术是减少燃煤工业锅炉烟气中氮氧化物(NOx)排放的重要手段。
在燃煤过程中,由于高温和高压的条件,氮氧化物会被生成并释放到烟气中。
然而,氮氧化物对环境和人类健康有害,因此需要探索有效的脱硝技术。
其中,烟气脱硝催化剂是一种常见的脱硝技术,通过催化剂促使氮氧化物与还原剂反应生成氮气和水,从而达到减少氮氧化物排放的目的。
催化剂的研究研究烟气脱硝催化剂的关键在于选择合适的催化剂以及合理的催化剂载体。
常见的催化剂包括稀土金属、贵金属和过渡金属等,它们在催化反应中扮演着关键角色。
稀土金属催化剂具有较高的氧化活性和稳定性,贵金属催化剂具有较高的催化活性,而过渡金属催化剂则具有较高的还原活性。
催化剂的载体也起到了至关重要的作用。
常用的载体材料包括γ-Al2O3、SiO2、TiO2等。
载体的选择需要考虑其比表面积、孔径分布以及化学稳定性等因素。
较大的比表面积和合适的孔径分布能够提高活性组分的分散度和氮氧化物的吸附性能,从而提高催化剂的活性。
催化剂的应用燃煤工业锅炉烟气脱硝催化剂的应用具体可分为预硝化和后硝化两个阶段。
预硝化是指在燃烧过程中,在燃煤锅炉的低温区域预硝化氮氧化物,使其转化为易于催化剂还原的形式。
基于预硝化的脱硝技术主要有低温选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)。
低温SCR技术通过将氮氧化物还原成氮气和水的反应,降低了烟气中氮氧化物的含量。
该技术需要在低温(200-450℃)下使用催化剂,以实现氮氧化物的选择性还原。
选择性非催化还原(SNCR)则是通过在高温区喷射还原剂,使其与氮氧化物直接发生反应生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
由于SNCR技术不需要催化剂,因此成本相对较低。
后硝化是指在燃烧过程后,将烟气中未被预硝化的氮氧化物转化为易于催化剂还原的形式。
后硝化主要采用的技术是高温SCR。
高温SCR技术通过使用较高温度(400-800℃)下的催化剂来实现氮氧化物的选择性还原。
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究

燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究随着工业化进程的加快,燃煤锅炉在我国能源生产中扮演着重要的角色。
燃煤锅炉排放的烟气中所含的二氧化硫、氮氧化物等有害物质对环境和人体健康造成了严重的影响。
燃煤锅炉烟气治理技术的研究和应用显得十分紧迫。
在燃煤锅炉烟气治理中,脱硫和脱硝技术是两项关键技术,它们可以有效地减少烟气中的有害物质排放,改善环境质量,保护大气环境。
下面将分别对燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术进行研究与探讨。
一、燃煤锅炉烟气治理方法1. 烟气净化技术烟气净化技术是煤燃烧过程中产生的烟气中含有的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等有害气体的净化技术,其目的是达到烟气排放标准,保护环境和人体健康。
常见的烟气净化技术包括布袋除尘器、静电除尘器、湿法脱硫等方法。
2. 高效燃烧技术高效燃烧技术是指通过调整燃烧工艺,使煤燃烧的更加充分,减少煤燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物的排放。
采用锅炉燃烧优化技术、燃烧控制技术等手段,可以有效地减少烟气排放。
3. 烟气脱硫脱硝技术烟气脱硫脱硝技术是目前广泛采用的烟气治理技术,其主要原理是通过添加脱硫剂和脱硝剂,使烟气中的二氧化硫和氮氧化物发生化学反应,从而实现脱除。
常用的脱硫方法包括石灰石-石膏法、海水脱硫法等;脱硝方法包括选择性催化还原法、氨法等。
二、脱硫脱硝技术研究烟气脱硫技术是煤燃烧过程中排放的二氧化硫的主要治理手段,其技术研究主要包括脱硫剂的选择、脱硫反应的机理、脱硫设备的优化等方面。
石灰石-石膏法是目前工业上应用最为广泛的脱硫方法,其主要原理是利用石灰石吸收二氧化硫生成石膏。
近年来,固体碱金属复合吸收剂、新型酸性氧化物等新型脱硫剂也得到了较好的研究成果。
燃煤锅炉烟气治理技术的研究和应用对保护环境、改善空气质量具有重要意义。
随着科技的不断进步和工程技术的不断完善,相信在不久的将来,我国燃煤锅炉烟气排放将实现更加清洁、高效。
燃煤锅炉的烟气治理和脱硫脱硝关键技术分析

燃煤锅炉的烟气治理和脱硫脱硝关键技术分析摘要:近年来,我国的锅炉行业建设的发展迅速,燃煤锅炉是我国普遍使用的加热设备,在工业生产中具有非常重要的作用。
在使用过程中会产生大量的烟气,如果不经处理直接排放到大气环境中会造成非常严重的大气污染问题。
所以,燃煤锅炉在设计和使用过程中,都必须考虑烟气治理问题,并且根据烟气的特点,合理选用适合的脱硫脱硝技术,对烟气进行综合治理,提高烟气净化水平,以此保证燃煤锅炉烟气排放符合环境保护标准,减少环境污染问题。
关键词:燃煤锅炉;烟气治理;脱硫脱硝;关键技术分析引言目前我国改善环境的重要措施之一就是烟气脱硫技术,已经被越来越多的人关注。
我们的日常生活工作方式随着工业化的飞速发展已经得到了翻天覆地的巨大变化,随着工业的各种有毒有害化学气体大量排入空气中,对整个人类的身体素质健康发展有着极大的危害。
在这样的环境下,我国想要加强生态环境的保护,促进我国现代化强国的可持续发展,改善和加强工业生产过程中燃煤脱硫技术是目前研究的重要课题。
1燃煤锅炉烟气治理燃煤锅炉的烟气治理主要包括烟气除尘、烟气脱硫、烟气脱硝等主要环节,涉及多个烟气治理设备和治理技术,需要根据烟气的特点选择合适的设备和技术,不断提高燃煤锅炉烟气治理效果。
近年来,随着国家不断提高对环境污染的重视程度,越来越多的燃煤锅炉都采取了有效的烟气除尘方案,取得了很好的治理效果。
目前,应用比较多的燃煤锅炉烟气除尘技术有机械式除尘、静电除尘以及布袋除尘。
1.1机械式除尘机械式除尘是我国燃煤锅炉烟气治理中应用最多的方案。
除尘原理是让除尘机械设备不停地旋转,打散燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气,使烟气中的尘埃被清除干净。
在机械式除尘过程中,燃煤锅炉产生的烟气可以在旋转中产生离心力,并且不断地向下运动,减少烟气的排放。
机械式除尘的特点是设备占地面积小、除尘成本低,并且技术含量比较低,是中小型企业普遍使用的烟气除尘方案。
1.2静电除尘我国燃煤锅炉烟气除尘过程中,除了机械式除尘以外,静电除尘也是一种应用比较广泛、效果比较好的除尘方案。
燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术探讨

燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术探讨根据目前我国工业锅炉烟气排放的特点,研究出的新型的适用于工业锅炉的烟气脱硫脱硝工艺,已经被广泛应用于工业锅炉的脱硫脱硝中。
论文主要是就工业锅炉臭氧氧化与化学吸收相结合的脱硫脱硝技术进行研究和分析。
【Abstract】According to the characteristics of China’s industrial boiler flue gas emissions,a new type of flue gas desulfurization and denitrification process suitable for industrial boiler has been developed. It has been widely used in desulfurization and denitrification of industrial boilers. In this paper,the desulfurization and denitrification technologies combined with ozone oxidation and chemical absorption are studied and analyzed.标签:燃煤工业锅炉;脱硝改造;臭氧氧化;脱硫脱硝1 引言在我国,燃煤工业锅炉广泛运用于各种工业生产之中,其数量较多,分布较广。
每年我国的燃煤工业锅炉消耗标煤约四亿吨,约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右,产生了大量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物。
随着环境保护重视程度的不断提高,燃煤工业锅炉的尾气污染治理问题已经成为了环保问题治理的重要内容。
目前大部分的燃煤工业锅炉已经配备了除尘脱硫设备,但未安装相应的脱硝装置,需要进行脱硝改造。
如何在保证脱硝效果的基础上,降低投资和设备运行的成本,是目前必须予以充分考虑的问题。
2 燃煤工业锅炉脱硝技术的选择我国燃煤工业锅炉在运行过程中受生产供气需求的影响,负荷变化较大,产生的氮氧化物浓度波动较大,并且燃煤工业锅炉的炉膛工况较为复杂。
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究

燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究燃煤锅炉作为我国主要的能源供应形式之一,其排放的烟气中所含有的二氧化硫、氮氧化物等有害物质对环境和人体健康造成了严重的影响。
燃煤锅炉烟气治理技术成为了当前环保领域中的热门话题。
本文将针对燃煤锅炉烟气治理方法和脱硫脱硝技术进行深入研究和探讨。
一、燃煤锅炉烟气治理方法1. 燃煤锅炉烟气排放特点燃煤锅炉在燃烧煤炭的过程中会产生大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等有害物质。
烟尘会对空气质量和人体健康造成直接的影响;二氧化硫和氮氧化物在大气中易与水蒸气等其他成分发生化学反应,形成酸雨,对土壤和水质造成严重污染。
2. 直接排放治理方法直接排放治理方法是指通过改善燃烧过程、提高燃料利用率等手段来降低烟气中的有害物质含量。
具体包括燃料的预处理、燃烧技术改进、烟气净化设备等措施。
这些方法在一定程度上可以降低烟气排放的有害物质含量,但对于二氧化硫和氮氧化物等问题仍无法完全解决。
间接排放治理方法主要包括烟气净化和脱硫脱硝技术。
烟气净化设备包括电除尘器、静电除尘器、布袋除尘器等,这些设备可以有效地去除烟气中的颗粒物;脱硫脱硝技术则是通过化学方法将二氧化硫和氮氧化物转化为无害的物质,从而达到净化烟气的目的。
二、脱硫脱硝技术研究1. 脱硫技术脱硫技术是指将烟气中的二氧化硫去除的技术。
目前常用的脱硫方法主要包括石灰石法、石膏法、海水脱硫法、氨法等。
石灰石法是最为常用的一种脱硫方法,其原理是通过石灰石与二氧化硫发生反应生成石膏,从而将二氧化硫去除。
脱硝技术是指将烟气中的氮氧化物去除的技术。
目前常用的脱硝方法主要包括选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(SNCR)、氨法脱硝等。
SCR技术是最为成熟和有效的一种脱硝方法,其原理是在适当的温度下将氨气与烟气中的氮氧化物进行催化还原反应,生成氮气和水。
3. 脱硫脱硝技术的发展趋势随着环保意识的提高和技术的进步,脱硫脱硝技术也在不断地发展和完善。
未来,脱硫脱硝技术将朝着更高效、更节能、更环保的方向发展,同时也将更加重视技术的经济性和适用性。
燃煤工业锅炉烟道脱硝技术的优化与应用
燃煤工业锅炉烟道脱硝技术的优化与应用近年来,随着环境保护意识的提高和对空气污染的关注,燃煤工业锅炉烟道脱硝技术的优化与应用变得日益重要。
烟道脱硝技术作为一种减少烟气中氮氧化物(NOx)排放的有效方法,对于改善大气环境质量,减少空气污染具有重要意义。
本文将从脱硝技术的原理、优化措施以及应用案例等方面进行探讨。
燃煤工业锅炉烟道脱硝技术主要通过一系列化学反应将烟气中的NOx转化为无害的氮和水。
常见的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)以及氨水喷射(AS)等。
SCR技术通过催化剂催化,将烟气中的NOx 与氨水反应生成氮和水。
SNCR技术则是在高温条件下,通过在燃烧过程中喷射还原剂,使其与NOx发生非催化反应,转化为氮和水。
AS技术则是通过喷射氨水来与烟气中的NOx发生反应,形成氮和水。
目前,燃煤工业锅炉烟道脱硝技术已经得到了广泛应用,但仍然存在一些问题和挑战。
首先,脱硝催化剂的选择和催化效果对脱硝效率有着关键影响。
不同催化剂的活性、稳定性和耐腐蚀性是衡量催化剂性能的重要指标。
同时,催化剂的投放和维护成本也需要考虑。
其次,脱硝过程中的反应温度和氨水的投入量也对脱硝效果产生重要影响。
过高或过低的反应温度都会降低脱硝效率,而过多或过少的氨水投入则会导致催化剂易损耗或脱硝效果不佳。
因此,需要对脱硝系统进行准确的温度和氨水投入量控制。
此外,脱硝技术的稳定性和长期运行效果也需要关注,以确保脱硝系统的可靠性和持久性。
针对上述问题和挑战,需要对燃煤工业锅炉烟道脱硝技术进行优化。
首先,可以通过优化催化剂的配比和结构设计来提高催化剂的活性和稳定性。
同时,开展催化剂磨损机理和脱硝反应机理的深入研究,可以进一步优化催化剂的使用寿命和脱硝效果。
其次,在脱硝系统中引入先进的控制技术,如模型预测控制(MPC)和自适应控制,以实现对脱硝温度和氨水投入量的精确控制。
此外,采用低氨脱硝技术也是一种有效的优化措施,可以减少氨水用量、降低运行成本,并减少对环境的影响。
燃煤锅炉烟气SCR脱硝工艺关键技术研究
型,经干燥、烧结后,裁切装配而成,市场份额约
5%左右‘引。
(a)蜂窝式
(b)板式
(cJ波纹式
围3国外公司倦化荆形式
世界上几个知名催化剂厂家提供的催化剂模块 2.2催化剂组成
外形尺寸基本相当,产品规格基本不变,只有模块
催化剂结构除了有活性成分之外,还必须有承
的高度不同,如表2所示。
载材料(即载体)。Ti02、AI:O,、Fe:03及SiO:都
2 SCR催化剂设计
田1 SCR工艺过程原理
催化剂的设计包括催化剂本身微观组成及宏 观结构设计。在设计时,必须要充分考虑煤种特 点、锅炉燃烧方式、烟气实际排放特点和运行工 况。
1.锅炉;2.省煤器;3.氨/空气混合器;4.氨混合槽;5.氨蒸发器;6.液氨储罐;7.液氨槽车;8.催化反应器;
9.喷氨格栅或混合器;10.空气预热器
70
l SCR脱硝原理
SCR脱硝工艺是一种从燃煤电厂烟道气中脱除 氮氧化物(包括NO、NO:等,统称为NO,)的烟 气净化技术。由于其效率高,NH,/NO:摩尔比小, NH,逃逸率低,SO:/S03转化率低等优点,SCR脱 硝技术成了当前电站锅炉烟气脱硝的主流技术。表 l所示为一典型工艺设计参数…。
燃煤工业锅炉烟气脱硝技术在煤粉工业锅炉中的应用
燃煤工业锅炉烟气脱硝技术在煤粉工业锅炉中的应用燃煤工业锅炉作为当前主要的热能供应设备之一,在大气污染治理中起着举足轻重的作用。
然而,锅炉烟气中的氮氧化物(NOx)是一种强大的大气污染物,对环境和人类健康带来不可忽视的风险。
因此,燃煤工业锅炉烟气脱硝技术的应用变得至关重要,旨在降低NOx的排放量并减少环境污染。
燃煤工业锅炉烟气脱硝技术涉及多种方法,其中最常见的方法有选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR)。
在这两种方法中,SCR技术在煤粉工业锅炉中的应用较为常见。
SCR技术是一种高效、可靠的烟气脱硝技术,通过使用催化剂将NOx转化为无毒的氮气和水。
在煤粉工业锅炉中,SCR技术通常在烟道上游的锅炉尾部区域内安装。
燃煤锅炉烟气进入SCR反应器后,与催化剂接触并催化反应,将NOx转化为N2和H2O。
SCR技术的核心是选择合适的催化剂,常用的催化剂包括钒钨钛催化剂和钨钛催化剂。
这些催化剂具有高稳定性和长寿命,并能在较广的温度范围内工作。
在实际应用中,SCR技术需要考虑多种因素,如催化剂活性、烟气温度、氨水混合比例等。
当烟气温度过低或过高时,催化剂活性会受到影响,从而影响脱硝效果。
因此,需要根据燃煤锅炉的工况调整SCR系统的设计参数,以确保其脱硝效果。
此外,在SCR技术中,氨气通常用作还原剂,将其与烟气混合后喷入SCR反应器中。
合适的氨水混合比例对SCR脱硝效率起着重要作用。
过低的氨水混合比例会导致未被还原的NOx排放量增加,从而降低脱硝效果;而过高的混合比例则会导致氨逸出,增加了对环境的污染。
因此,合理控制氨水混合比例对于SCR技术的有效运行至关重要。
此外,SCR技术在煤粉工业锅炉中的应用还需要充分考虑技术经济性。
SCR技术的建设投资较高,而且需要大量的催化剂和还原剂。
因此,应根据燃煤锅炉的规模、运行时间和脱硝效率来评估SCR技术的经济性。
同时,还应考虑到催化剂的寿命和再生成本,以确保SCR技术的持续可靠运行。
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究燃煤锅炉是工业生产和生活中普遍使用的热能设备,但其所产生的烟气中含有大量的有害物质,如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,对环境和人体健康造成严重影响。
因此,煤炭燃烧过程中的烟气治理成为关键的环保领域之一。
目前,燃煤锅炉烟气治理主要采用“烟气脱硫、脱硝、除尘”技术组合,来降低二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质的排放浓度,从而达到环保要求。
其中,脱硫脱硝技术是燃煤锅炉烟气治理中的核心技术之一。
脱硫技术是利用化学、物理或生物方法,将烟气中的二氧化硫(SO2)转化成硫酸、硫酸铵等不易挥发的化合物,或通过吸收、沉淀等方式将其去除,从而达到减少二氧化硫排放浓度的效果。
目前,脱硫技术主要采用湿法脱硫和干法脱硫两种方式。
湿法脱硫是将烟气通过喷淋法或吸收法处理,利用氨水、碱液等吸收剂将二氧化硫吸收成硫酸盐或硫酸铵盐形式,再通过沉淀、过滤等步骤完成排放。
该方法具有处理效率高,可达到90%以上的脱硫效果、废水含浓度低及无毒性等优点,但同时也存在设备投资高、运行成本大等缺点。
干法脱硫则是利用吸附、氧化等方式将烟气中的二氧化硫转化成硫酸盐或硫酸铵盐形式,再通过分离、输送等步骤完成排放。
此方法具有投资低、占用空间小、操作简便等优点,但因处理效率低、处理后物料易重新溶解、排放气体中产生二氧化硫臭味等缺点而受到限制。
脱硝技术即采用分解、还原等方式将烟气中的氮氧化物(NOx)还原成氮气和水等无害物质,从而达到减少氮氧化物排放浓度的效果。
目前,脱硝技术主要采用选择性催化还原脱硝(SCR)和非催化还原脱硝(SNCR)两种方式。
SCR技术是将烟气中的氮氧化物经过增温处理后,将其和还原剂(如氨气)在选择性催化剂的作用下进行反应,生成水和氮气等无害物质。
该方法的最大优点是处理效率高,在催化剂的作用下,脱硝效率可达90%以上,同时也存在催化剂易受腐蚀、设备投资大等问题。
SNCR技术则是将还原剂(如尿素、氨气等)直接喷入烟气中,利用温度差和化学反应等作用促进氮氧化物的去除。
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燃煤锅炉烟气脱硝技术改造研究肖兴
发表时间:2018-05-30T09:51:31.650Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:肖兴[导读] 摘要:在社会经济快速发展背景下,环境保护的重要性越来越突出,应采取措施来消除烟气排放问题。
(广东珠海金湾发电有限公司 519000)摘要:在社会经济快速发展背景下,环境保护的重要性越来越突出,应采取措施来消除烟气排放问题。
对于燃煤锅炉烟气排放来讲,近年来虽然采取了一系列的措施,但是取得的效果有限,仍然有较多的NOx物质进入到大气中,造成严重的大气污染问题。
因此需要将脱硝技术应用到燃煤锅炉烟气排放管理中,并对原有技术工艺进行调整优化,获得更佳脱硝效果,本文对此进行了简单分析。
关键词:燃煤锅炉;烟气脱硝;环境保护燃煤锅炉所排放的烟气内含有大量的NOx物质,如果不对烟气中的NOx物质进行任何处理直接排放到空气内,必定会造成酸雨和光化学污染等严重的大气污染事件。
在环境保护理念日益增强的今天,必须要明确燃煤锅炉烟气处理的必要性,并基于原有的脱硝技术工艺进行分析,确定实际应用中存在的缺陷,然后进行技术调整与优化,争取提高脱硝质量。
一、燃煤锅炉烟气脱硝分析我国煤炭需求量较大,是社会生产的主要能源之一,近年来燃煤锅炉容量不断增加,燃煤总量也持高不下。
在此背景下每年排放的燃煤锅炉烟气总量非常大,含有大量的二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物,如果不采取任何措施对其进行处理,直接排放到空气中,必定会造成大气污染。
结合我国能源消耗总量不断增加的情况,想要实现可持续发展,必须要加强对烟气排放的管理,减少进入到大气中的氮氧化物浓度。
国家已经颁发相应制度,要求燃煤锅炉烟气内氮氧化物排放质量浓度应在150mg/m3以内,新建燃煤锅炉氮氧化物排放质量浓度则应控制在100mg/m3以内,重点区域新建燃煤锅炉氮氧化物排放质量浓度应控制在50mg/m3以内,必须要采取有效措施进行科学控制[1]。
对于以往所应用的烟气脱硫脱硝技术,虽然具有一定效果,但是想要完全满足实际生产需求,还需要做更深层次的研究与优化,消除存在的缺陷。
二、常见烟气脱硝技术
1.燃烧前脱硝在燃烧前进行脱硝处理,即需要在煤炭燃烧前先进行脱氮,有效去除氮元素后,从而减少所排放烟气内的NOx含量,达到脱硝的目的。
就实际应用情况来看,受技术工艺水平限制,前期脱硝应用难度较大,并且需要较多成本作为支持,目前并未得到全面推广,仅仅可以作为一个脱硝研究的方向,还需要继续深入研究和实践[2]。
2.燃烧中脱硝煤炭燃烧过程中将会产生大量的氮氧化合物,在进行烟气脱硝处理时,便可以从燃烧过程着手,降低NOx物质的生成量,达到脱硝的目的。
最为常用的即低氮脱硝技术,主要目的就是减少燃烧阶段的NOx物质,一般可去除30%左右,具有一定的脱硝效果。
对比其他脱硝技术来讲,此阶段脱硝效果更为明显,并且所需成本较少,以及设备要求较低,占地面积小,因此在实际应用中具有更大优势。
3.燃烧后脱硝也可以选择燃烧后脱硝的方法来处理燃煤锅炉烟气排放问题,常见的如SCR脱硝技术与SNCR脱硝技术,且SCR脱硝技术应用范围更为广泛。
SCR脱硝技术原理通过催化还原反应,在300℃~400℃高温条件下通入氨气,经过催化物质作用,促使烟气内的氮氧化合物还原,将NOx物质转换为水与氮气,避免氮氧化物直接进入到大气内形成酸雨[3]。
SCR脱硝技术生产应用中已经比较成熟,积累了大量的经验,且脱硝效率更高,成本需求较低,优势更为明显。
SNCR脱硝技术在应用时,无需催化物质的应用,直接将还原性物质喷射在1000℃高温的炉膛内,短时间内完成热解反应形成NH3,然后与烟气内氮氧化物进行反应,最终生成水与氮气,避免烟气排放后对大气的污染。
三、燃煤锅炉烟气脱硝技术优化
1.低氮燃烧系统优化一方面,燃烧装置优化。
对传统的燃烧装置风口位置进行调整,将其改造成低氮燃烧装置,并将锅炉一次风输送口结构改造成钝体燃烧装置,确保在燃煤过程中形成卷吸效果,使得煤炭可以与空气进行充分接触,提高燃烧效果,实现低氧燃烧目的。
同时,还需要对二次风输送口进行结构调整,将其划分成不同窗口,增设上导向叶片,促使燃烧过程中形成“风包粉”效果,不仅可避免水冷壁位置出现结焦问题,同时还可以保持锅炉表面的洁净,对辐射换热效果进行优化[4]。
另一方面,燃尽风系统优化。
以主燃烧装置作为对象,增设一定数量的孔洞,并安装燃尽风喷嘴,以此来减少主燃烧装置风量,实现低氮燃烧。
经过此种改造后,可以加速氮氧化合物向水与氮气的转化,脱硝效果更为明显。
2.SCR系统优化第一,SCR反应装置。
对反应装置前部位置来设置耐磨层,以免催化剂受到飞灰影响,确保达到预期脱硝效果。
可对每个锅炉来设置两个反应装置,且要保证单个反应装置被设置成三层结构。
另外,还应在反应装置中间设置支撑部件,保证其能够承受锅炉内部压力影响,并排除烟尘负荷带来的干扰,提高脱硝综合效率。
第二,烟气流程。
应用SCR脱硝技术需要在300℃~400℃左右的温度下进行,在进行改造优化时,可以将反应器装置安装在预热装置与省煤器装置之间,确保烟气温度达到350℃,提高脱硝效率。
并且,对于经过脱硝处理后的烟气,可通过预热装置进行回收,最后通过烟气脱硫系统排放到大气环境中,达到最佳脱硝效果。
第三,氨喷射。
混合装置与管道设置是否合理,在根本上决定了氨与空气之间的混合效果,对SCR脱硝效率具有至关重要的影响,需要对其进行改造优化,确保氨与空气能够充分混合。
对于氨喷射的安装,应保证供应箱部件、喷孔部件以及喷雾格栅结构等完全符合规范要求。
另外,还需要对其进行自动调控改造,对氮氧化合物浓度值及时进行准确分析,提高氨喷射数量控制的可靠性,实现氨与烟气之间的有效接触,进一步提高间脱硝效果。
3.SNCR系统优化一方面,蒸汽系统。
氨分布不均匀是SNCR脱硝技术应用最为常见的问题,需要将其作为系统改造要点进行分析。
可以通过设置蒸汽扰动结构,以及对过热装置竖向方向设施孔洞的方法,促使蒸汽喷嘴能够有效扰动烟气,促使氨在烟气内均匀分布,提高氨与烟气的接触的充分性,提高脱硝质量。
另一方面,喷枪结构。
增设喷枪混合装置,增强喷枪雾化效果,避免泄露问题的发生,同时还可以对水冷壁结构以及喷枪结构之间夹角进行灵活调节,确保喷枪维持下倾状态,降低高温带来的影响。
结束语:
为减少燃煤锅炉烟气排放对大气环境带来的污染,需要加强对烟气脱硝技术的研究,基于以往技术基础,对存在的缺陷与不足进行改造和优化,进一步提高脱硝效率。
因此,在未来的发展过程中,应当更加重视烟气脱硝技术的改造,以提高生产效益,并实现节能降耗,降低生产成本,这不仅是企业发展的需求,更是国家所倡导的绿色工业发展路径。
参考文献
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