锅炉氮氧化物减排技术有哪些？

北极星环保网来源:大城小E 魏玉剑2018/7/21 9:16:35我要投稿

所属行业: 大气治理关键词：氮氧化物烟气脱硝技术低氮燃烧技术

这是一张氮氧化物产生浓度、炉膛温度以及对应产生类型的关系图，燃料型与快速型产生量会随温度逐步增加，受温度影响不大，而热力型NOx在温度超过1400摄氏度左右时，其产生量急剧上升，受温度影响剧烈。

氮氧化物怎么减?

上面介绍了氮氧化物的产生原理，氮氧化物减排，其实也是从产生原理出发，控制氮氧化物产生的条件，例如：改变燃料种类、控制燃烧温度、控制氧含量等，总的来说企业可以通过以下几种方式实现：

燃烧前：使用优质燃料，减少燃料中的含氮量;

燃烧中：使用低氮燃烧技术，控制燃烧温度、氧量与时间，主要方法包括纯氧燃烧，控温技术(空气分级、燃料分级、分散燃烧、烟气内循环、烟气外循环、空冷、水冷等);

燃烧后：在烟气排放后增加处理装置，如尾部烟气脱硝技术(SNCR,SCR)，AO干法脱硫脱硝协同技术，生物质藻类捕获技术等。

低氮燃烧改造技术：

1分级燃烧+烟气外部再循环(FGR)

从锅炉尾部烟室、烟道引部分烟气回流入燃烧器，与助燃空气掺混，再次参与燃烧，从而降低燃烧过程中的N2与O2浓度，并且烟气中已经产生的NOx会对再燃烧时NOx产生有一定的抑制作用，完成改造后，在CO达标，氧气浓度约为3.5%时，最终达到NOx排放30～50mg/Nm3。但此类安装需假装外循环烟道，燃烧器也需要考虑耐温。

2分级燃烧+烟气内部再循环(FIR)

燃烧器喷口混合燃料气射流形成的文丘里现象，使燃烧头部出现负压区，从而直接吸入炉膛内烟气，形成炉膛内部烟气再循环，吸入烟气同时也吸入部分助燃空气，在燃烧器喷口前部与燃料部分预混合，部分预混合保证了燃烧不会出现回火。虽然采用的是部分预混合以及烟气循环量控制精度不如烟气外部循环，但采用两种技术的结合，确保了燃烧的低氮排放要求。这种技术对炉膛尺寸要求较高，改造项目中一般不适用。

3表面燃烧

由燃烧器实现燃料在燃烧反应之前，与助燃空气进行预混合，燃料喷出后，在燃烧头前部表面燃烧盘上快速燃烧，可以加快O2与燃料的燃烧反应速度，从而降低高温时NOx的生成量，同时遏制O与N的反应。

表面燃烧有以下几个缺点：气体燃料与助燃气体预混，危险性较高;为防止回火和降低调整混合率难度，燃烧器需附加其他技措设计，从而对燃烧器使用寿命有所影响;表面燃烧网有一定的使用寿命，需要较多的运行维护(过滤器清洗，金属纤维网检查维护)维护费用会增加。

末端治理(烟气脱硝技术)

1选择性催化还原法(SCR )：在高温烟气(300-425°C, 低温催化200°C以上)通过催化剂时喷入氨，将烟气中的NOx还原为N2

2非选择性催化还原法(SNCR):在高温烟气(870~1100°C)中喷入氨水或尿素液。

燃气锅炉排放烟气温度一般在150至250°C，不能满足SCR和SNCR对烟气温度的要求，需增加热源使热烟气升温后才可使用，使得投入和运行成本都比较高。

3重金属催化还原法：需要在一定温度要求(大于250°C)的烟道内安装，但工业和采暖锅炉负荷波动大，温度不稳定影响脱硝效果。

4臭氧氧化-吸收脱硝法：使用臭氧将NO和NO2氧化为极易溶的N2O5，通过湿式洗涤转化为HNO3。由于对温度没有要求，易于控制，处理后排放烟气干净，是工业或采暖锅炉最为适合。

对于上海燃油燃气锅炉的推荐治理方法有：

中小燃油锅炉升级改造，鼓励实施“油改气”,“油改电” ，没有条件的实施低氮燃烧改造;

中小燃气锅炉实施低氮燃烧改造;