隨著國內環保要求越來越嚴格,生物質鍋爐脫硝面臨巨大壓力。如何針對性的選擇生物質鍋爐脫硝的技術,成為當下研究的重點,本文將從以下幾個方面介紹一下生物質鍋爐脫硝的技術參考。
一、生物質直燃鍋爐中NOx產生的機理
生物質燃料的水分變化很大、低熱值、高揮發性物質、低密度。燃燒期間原料的均勻性差,導致爐中燃燒區的溫度急劇變化。另外,燃料中氮含量的差異較大,并且生物質鍋爐出口的初始NOx排放濃度波動很大。
生物質直燃鍋爐燃燒產物主要為NO和NO2。在生物質燃料的燃燒過程中,NOx形成有三種主要形式:燃料類型NOx、熱NOx和快速NOx。低于1400°C時,熱NOx的生成量很小,生物質直燃鍋爐的溫度約為750-1000°C,生成的熱NOx較少,約占10-20%,并且快速的NOx產生總數少于數量的5%。燃料類型的NOx主要取決于燃料中的氮含量,通常在600至800°C左右形成,該溫度與生物質鍋爐的爐膛溫度高度一致,生物質直接燃燒產生的燃料類型NOx鍋爐約占60%至80%。
二、常規脫硝技術
減少生物質直燃鍋爐NOx排放的主要技術途徑有兩種:低氮燃燒技術(控制燃燒過程中NOx的產生)和煙氣脫硝技術(處理產生的NOx)。
(1)低氮燃燒技術
低氮燃燒技術的主要過程是空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環、過量空氣再燃燒,低氮燃燒器等。低氮燃燒技術受爐膛燃燒條件影響較大,只能達到10%到30%,并且還會在特定條件下降低燃燒效率。
(2)煙氣脫硝技術
目前,主流的煙氣脫硝技術具有選擇性催化還原脫硝(SCR)、選擇性非催化還原脫硝(SNCR)和SNCR-SCR聯合煙氣脫硝技術。
三、固態高分子脫硝(PCR)
(1)固體高分子脫硝(PCR)的基本原理
固態高分子脫硝(PCR),其基本原理類似于SNCR。高分子脫硝劑作為催化還原劑通過粉末氣相自動輸送系統輸送到鍋爐爐中。它在650°C以上的氣化下被激活,并立即與NOx反應將其還原為N2和H2O,并從源頭抑制NOx。該技術的關鍵是選擇合適的固體高分子脫硝劑注入位置,以確保反應溫度以及脫硝劑和煙氣的充分混合。
(2)固體聚合物脫硝(PCR)的優勢
固體高分子脫硝(PCR)采用標準化的氣流混合和輸送一體化裝置,不受現有脫硝場所的場所和空間的限制。特別適合SCR脫硝現場要求嚴格的場合。該過程簡單,易于使用且在空間上排列。靈活。此外,脫硝劑的成本低,脫硝能耗小,使用成本低。
四、結論
(1)生物質直燃鍋爐的NOx主要為燃料型。生物質直燃鍋爐的NOx排放濃度通常為150-450 mg/m3。
(2)目前。常用的生物質直燃鍋爐脫硝的技術主要有低氮燃燒技術、SCR、 SNCR和SNCR-SCR結合脫硝等。這些技術在生物質直燃鍋爐應用中存在脫銷效率低、氨大量逃逸、價格昂貴、催化劑中毒和反應堆堵塞、磨損之類的問題,還需要繼續對其進行優化和開發。
(3)固態高分子脫硝(PCR)具有脫硝效率高、投資及運行成本低等優點,是一種新興脫硝技術,未來將在生物質鍋爐脫硝上應用具有廣闊前景。