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1.2 常见生物质锅炉选型
随着生物质锅炉在市场上的广受认可,其类型及相关型号也越来越丰富,包括快组装生物质锅炉、生物质循环流化床锅炉、生物质角管锅炉、生物质发电(电站)锅炉等,以快组装生物质锅炉、生物质发电(电站)锅炉为例,全面分析了其相关参数,具体情况如表2、表3 所示。
2 推广使用生物质锅炉尾气超低排放技术的必要性
2.1 国家政策要求
生物质锅炉大气排放标准严格执行国家环保部门制定的《锅炉大气污染物排放标准》。我国现行生物质锅炉排放标准如表4 所示。而生物质锅炉尽管相比煤炭锅炉污染较小,但在其燃烧过程中还会产生颗粒粉尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、酸性气体等,应采取有效措施将其排放量控制在最低。
2.2 社会责任体现
生物质能源作为一种清洁的可再生能源,已经成为继石油、天然气、煤炭三大能源之后的第四大能源,越来越多的生物质锅炉取代了原有的燃煤锅炉。然而生物质锅炉燃烧产生的污染物严重影响了生态环境和人民的身心健康。生物质锅炉燃烧产生污染物主要包含:颗粒粉尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、酸性气体等。(图2)
3 生物质锅炉尾气超低排放技术分析
在充分了解生物质燃料的成分以及相关的参数的基础上,制定详细的生物质锅炉尾气超低排放处理方案,如此才能达到生物质锅炉尾气处理达标排放的效果。我国的生物质锅炉集中在电力、供热、冶金、造纸、建材、化工等行业,主要分布在工业和人口集中的城镇及周边人口的密集地区,以满足居民供电、采暖、工业用热水和蒸汽的需求,因此生物质锅炉尾气超低排放技术分析十分必要,下文针对生物质锅炉脱硝技术、脱硫技术及降尘措施三个方面展开了深入分析。
3.1 脱硝技术
3.1.1 常规脱硝技术对比(表5)
3.1.2 各脱硝技术具体分析
①SNCR 流程。
优势:投资费用低;
劣势:脱硝效率较低;对电站锅炉控制要求高;氨的逃逸率较大。
②SCR 脱硝原理。(图4)
需要说明的是由于目前的催化剂以钒钛体系催化剂为主,而生物质锅炉高温烟气中含有大量的草木灰,其中富含碱性金属。碱性金属对对催化剂的毒腐作用明显,难以保证长期高效运行,因此,常规的SCR 技术目前在生物质锅炉脱硝中无法应用。
③低温氧化脱硝。
低温氧化脱硝的脱硝主要包括两个步骤:1) 一般采用臭氧作为强氧化剂,将难溶于水的NO 氧化成可溶于水的NO2、N2O3、N2O5 等高价态氮氧化物;2) 在吸收塔内采用碱金属进行吸收,最终将NOX 转化为硝酸盐达到脱除的目的。
低温氧化脱硝的效率主要由两方面决定:一是氧化效率;二是吸收效率。目前,低温氧化吸收脱硝利用湿法脱硫塔作为NOX 的吸收塔已经有很多成熟的应用,效率较高,稳定可靠,但投资较大,系统较复杂,运行维护成本较大。
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