由于煙氣中含有大量的氮氣和二氧化碳等惰性氣體,再循環后的煙氣可降低燃燒區域的氧氣濃度,同時降低燃燒區域的溫度,從而抑制熱力型NOx的生成。采用煙氣再循環技術,可使燃氣鍋爐尾部煙氣中的氮氧化物排放濃度低于30mg/m3。預混燃燒技術是將燃氣和空氣在進入燃燒器之前進行充分混合,使燃燒過程更加均勻、穩定。通過精確控制燃氣與空氣的混合比例,可實現低過量空氣系數燃燒,減少氮氧化物的生成。預混燃燒技術具有燃燒效率高、氮氧化物排放低等優點,但對設備的要求較高,需要配備高精度的燃氣-空氣混合裝置。加強工業廢氣治理,安裝脫硫脫硝除塵等設備來降低污染物排放。江蘇省 窯爐環境污染治理設計
SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原)是一種高效、成熟的煙氣脫硝技術,廣泛應用于電力、鋼鐵、水泥、化工等行業,用于控制氮氧化物(NOx)排放。以下從技術原理、工藝流程、關鍵要素、優缺點、應用場景及典型案例等方面詳細介紹SCR技術:二、工藝流程還原劑制備與儲存:液氨法:液氨儲存于壓力罐,經蒸發器氣化為氨氣,再與空氣混合后噴入反應器。尿素法:尿素顆粒溶解為溶液(濃度通常為40%~50%),通過水解或熱解生成氨氣。氨噴射系統:氨氣/空氣混合物通過噴槍均勻噴入SCR反應器入口煙道,確保與煙氣充分混合。SCR反應器:反應器內布置催化劑層(通常為2~3層),煙氣在催化劑表面發生還原反應。反應器設計需考慮流場均勻性,避免局部氨逃逸或催化劑磨損。催化劑再生與更換:催化劑因中毒、堵塞或老化失活后,需通過高溫水洗、化學清洗等方式再生,或直接更換新催化劑。氨逃逸監測與控制:通過在線監測儀表(如激光氨逃逸分析儀)實時監測出口氨濃度,調整噴氨量以控制氨逃逸在3ppm以下。江蘇省 窯爐環境污染治理設計防止污染:針對大氣、水、土壤等環境要素中的污染問題,采取有效措施進行防治,減少污染帶來的危害。
燃煤鍋爐是我國工業鍋爐的主要類型,其污染問題較為嚴重。燃煤鍋爐的熱效率普遍較低,平均熱效率為60%—65%,比國外工業鍋爐低10%—15%。在用工業鍋爐機械不完全燃燒熱損失普遍較大,實際運行時可達10%—27%,而英國設計要求機械不完全燃燒熱損失為3%—5%。燃煤工業鍋爐的平均原始排塵濃度普遍過高,為2000—2200mg/Nm3,與國外排放標準的50—100mg/Nm3相差很大。此外,燃煤鍋爐的二氧化硫排放與煤中含硫量的關系很大,若不采取有效的脫硫措施,將對大氣環境造成嚴重污染。
燃氣鍋爐在運行過程中并非完全“零污染”。其燃燒過程會產生一系列污染物,如氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO?)、顆粒物(PM)以及溫室氣體二氧化碳(CO?)等。這些污染物對大氣環境和人體健康構成嚴重威脅。氮氧化物是形成酸雨、光化學煙霧的重要前體物,會導致空氣質量惡化,引發呼吸道疾病等健康問題。二氧化硫會刺激人體呼吸道,還會對植被和建筑物造成損害。顆粒物尤其是細顆粒物(PM?.?)可深入人體肺部,對心血管系統和呼吸系統產生長期危害。二氧化碳的過量排放則加劇全球氣候變暖,影響生態平衡。因此,深入研究燃氣鍋爐環境污染治理路徑,對于減少污染物排放、改善大氣環境質量、推動能源與環境協調發展具有重要的現實意義。加強監管執法,對違規排放的企業進行處罰,保護土壤環境安全。
鍋爐運行過程中產生的污染物主要包括廢氣、廢水和廢渣。廢氣中的主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、一氧化碳等。二氧化硫主要來源于燃料中的硫元素在燃燒過程中被氧化生成;氮氧化物則是在高溫燃燒條件下,空氣中的氮氣和氧氣反應生成;顆粒物包括飛灰、炭黑等,是由于燃料燃燒不完全或煤粉爐的煤粉燃燒后未能完全收集而產生的。廢水主要來自鍋爐的排污、冷卻水等,其中可能含有懸浮物、化學需氧量、重金屬等污染物。廢渣主要是鍋爐燃燒后產生的灰渣,其中可能含有未燃盡的碳、重金屬等有害物質。推行清潔生產,減少工農業生產中的污染排放,防止污染物進入土壤。山西燃氣環境污染治理項目管理
二氧化硫和氮氧化物會形成酸雨,對整個生態系統造成破壞。江蘇省 窯爐環境污染治理設計
SNCR(選擇性非催化還原技術)與SCR(選擇性催化還原技術)在煙氣脫硝領域應用大范圍,二者在催化劑使用、反應溫度、脫硝效率、設備投資及運行成本等方面存在明顯差異,具體區別如下:設備投資與運行成本SNCR:設備投資較少,系統簡單,占地面積小,不需要安裝催化劑反應器等復雜設備。但為了達到較好的脫硝效果,可能需要消耗較多的還原劑,運行成本會增加。此外,若要提高脫硝效率,可能還需與其他技術聯合使用,進一步增加成本。SCR:設備投資相對較高,催化劑價格昂貴且使用壽命有限,需要定期更換,增加了運行成本。同時,系統運行對溫度等條件要求嚴格,為保證反應條件而采取的措施(如溫度控制、催化劑再生等)也會增加成本。氨逃逸與二次污染SNCR:因反應條件難以精確控制,氨逃逸量較高,可達10 - 15ppm。過量氨氣排放不僅浪費資源,還可能造成二次污染,如形成銨鹽氣溶膠。SCR:氨逃逸量低,一般控制在3ppm以下,減少了氨氣對環境的二次污染。應用場景SNCR:適用于結構緊湊的中小型鍋爐,以及對成本敏感、對脫硝效率要求不是特別高的場合。SCR:適用于大型電力、鋼鐵等行業,以及對NOx減排要求極高的地區和行業。江蘇省 窯爐環境污染治理設計