垃圾焚烧烟气脱硝工艺选择及案例分析

北极星环保网讯:针对垃圾焚烧厂烟气的脱硝技术，分别介绍了各种脱硝技术及其组合脱硝工艺的工艺流程、经济性以及工艺特点。对SNCR+SCR与SNCR+PNCR的NOx超低排放组合工艺分别在浙江省某生活垃圾焚烧项目与广东省某垃圾焚烧项目的运行情况进行分析，总结SNCR+SCR与SNCR+PNCR这2种工艺在工程应用中的系统稳定性、经济性、运行过程存在的问题、工艺需改进的地方及方法。

在垃圾焚烧发电中，NOx主要来源于燃料型NOx与部分热力型NOx，GB18485—2014生活垃圾焚烧污染控制标准与欧盟2010的NOx排放标准分别为250mg/m3(日均值)与200mg/m3(日均值)。

近年来大气污染物排放标准日益趋严，氮氧化物的减排越来越受到重视，比如DB37/2376—2013山东省区域性大气污染物综合排放标准的重点控制区域氮氧化物限值为100mg/m3，垃圾焚烧烟气氮氧化物排放浓度限值低于100mg/m3成了一个趋势。

垃圾焚烧烟气脱硝技术主要包括焚烧炉燃烧控制炉温、烟气回流技术、SNCR系统、SCR系统以及PNCR系统，其中焚烧炉燃烧控制炉温与烟气回流技术可有效降低原始NOx浓度。

目前对于垃圾炉排炉，采用焚烧炉燃烧控制炉温、烟气回流以及SNCR脱硝系统的情况下，NOx排放值仍无法稳定控制在100mg/m3以内。针对NOx排放限值为100mg/m3的垃圾焚烧项目，目前国内垃圾焚烧发电厂采用的脱硝工艺有SNCR+SCR系统以及SNCR+PNCR系统。

笔者将分别介绍各种脱硝技术及其组合脱硝工艺的工艺流程、经济性以及工艺特点，并以浙江省与广东省某垃圾焚烧发电项目为例，对比分析SNCR+SCR以及SNCR+PNCR这2种超低NOx排放的脱硝组合工艺。

1脱硝工艺描述

1.1SNCR脱硝系统

SNCR是在焚烧炉第一烟道或第二烟道内喷射含有氨自由基的还原剂(常用的还原剂为尿素溶液或氨水溶液)，NH3与氮氧化物进行反应生成氮气与水的方法。以脱硝还原剂采用20%氨水为例，SNCR系统主要包括氨水储存与输送系统、稀释水储存与输送系统、计量分配系统、喷射系统以及自动控制系统。

SNCR脱硝系统效率主要与还原剂喷射区间温度、喷枪的布置与雾化效果以及在反应区域的停留时间等因素有关。由图1[2]可知，在喷氨量一定的条件下，SNCR理论脱硝效率可达90%，但是在实际的运行过程中，由于炉膛内温度分布不均、炉膛负荷波动以及还原剂与烟气无法保证完全混合等因素影响，SNCR系统在工程应用中，氨逃逸控制在8mg/m3以内，SNCR脱硝效率为40%~60%。

图1 SNCR脱硝效率与温度的关系

1.2SCR脱硝系统

SCR系统是在温度为170～350℃并设有催化剂的条件下，喷入一定浓度NH3，NH3与NOx选择性还原成N2和H2O。以脱硝还原剂采用20%~25%氨水为例，SCR系统主要由氨水卸料与储存系统、氨水计量与输送系统、氨水蒸发与喷射系统、SCR反应器、烟气再热系统、催化剂组成。

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