鍋爐的脫硝方式主要有兩種

隨著社會對環(huán)保越來越重視，鍋爐煙氣超低排放已經(jīng)在全國范圍內(nèi)推廣實行。生物質(zhì)直燃發(fā)電供汽過程中的氮氧化物排放不可忽視。針對生物質(zhì)直燃鍋爐SCR脫硝過程中煙氣溫度低、堿金屬和飛灰含量高的問題，從SCR催化劑配方、脫硝反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計、脫硝系統(tǒng)集成優(yōu)化和智能管理等幾個方而進行研究，最終研究成果應(yīng)用于130t/h高溫高壓生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐。

實踐表明，SCR脫硝系統(tǒng)能夠?qū)Ox排放水平控制在50mg/m3以下，脫硝效率超過80%氨逃逸濃度低于2.3mg/m3，滿足超低排放要求。

2015年9月，浙江省印發(fā)《浙江省地方燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)綜合改造升級行動計劃》，提出到2017年底，現(xiàn)有地方熱電廠必須按要求進行煙氣超低排放改造，新建、改建機組必須同步建設(shè)煙氣超低排放治理設(shè)施，達到超低排放限值要求，其中規(guī)定NOx的排放限值為50mg/m3。

在此規(guī)定下，生物質(zhì)直燃供熱發(fā)電廠也需要配套煙氣超低排放治理設(shè)施。多年來人們對生物質(zhì)的認(rèn)識一直存在誤區(qū)，對于生物質(zhì)燃料來說，除了最為顯著的CO2零排放特性，人們往往認(rèn)為生物質(zhì)燃料具有較低的氮含量。而實際上，大部分生物質(zhì)中的氮含量為0.5%～1.5%，與煤炭中的氮含量大體相近。生物質(zhì)燃料在燃燒過程中不可避免的會排放氮氧化物，己經(jīng)有較多的研究表明生物質(zhì)在燃燒過程中的氮氧化物排放不可忽視。

但是生物質(zhì)鍋爐受燃料特性等因素的影響，煙氣溫度低、堿金屬和飛灰含量高。如果采用燃煤機組上常用的選擇性催化還原法(SCR)+選擇性非催化還原法(SNCR)深度脫硝法，催化反應(yīng)溫度不夠，還容易出現(xiàn)催化劑中毒、脫硝裝置堵塞磨蝕等問題，最終造成NOx排放超標(biāo)。針對這一問題，文中將從生物質(zhì)鍋爐煙氣研究、工程實踐與運行調(diào)整這3個方面進行闡述。

1生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)研究與應(yīng)用

嘉興新嘉愛斯熱電有限公司建有1臺130t/h高溫高壓生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐，配套25MW汽輪發(fā)電機組。如何實現(xiàn)生物質(zhì)燃料煙氣污染物中NOx的超低排放己成為公司面臨的主要難題。為達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，該公司擬采用SCR脫硝技術(shù)降低生物質(zhì)鍋爐煙氣污染物排放。

生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐具有燃料種類復(fù)雜、鍋爐負荷波動較大、燃燒不穩(wěn)定的特點，易造成鍋爐煙氣中飛灰堿金屬含量高、PM濃度高、濕度大。己有研究無法同時解決SCR脫硝過程中低溫、高堿、高灰等問題，需要在煙氣排放特性、低溫抗堿催化劑配方、反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計、設(shè)備管理與技術(shù)集成等方面進行深入研究。

由于生物質(zhì)鍋爐煙氣溫度偏低、飛灰中堿金屬含量較高，通過傳統(tǒng)SNCR技術(shù)和SCR技術(shù)難以實現(xiàn)生物質(zhì)鍋爐煙氣的高效脫硝。針對這一難題，公司開發(fā)適用于生物質(zhì)鍋爐排放特性的SCR高效脫硝技術(shù)，重點開展生物質(zhì)鍋爐煙氣排放特性、低溫抗堿金屬催化劑配方、生物質(zhì)鍋爐脫硝反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計和生物質(zhì)鍋爐煙氣SCR系統(tǒng)集成等研究，建立滿足生物質(zhì)鍋爐NOx超低排放要求的脫硝系統(tǒng)。項目實施內(nèi)容主要包括生物質(zhì)鍋爐煙氣排放特性研究、生物質(zhì)鍋爐的SCR催化劑配方研究、生物質(zhì)鍋爐脫硝反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計、生物質(zhì)鍋爐高效脫硝技術(shù)集成及示范應(yīng)用等4個方面。

項目啟動后，在調(diào)研過程中，收集了生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐煙氣溫度、含氧量、NOx、SOx、PM濃度等關(guān)鍵煙氣參數(shù)及飛灰中堿金屬含量、生物質(zhì)燃料特性分析等第一手資料，為低溫抗堿金屬催化劑配方研究和SCR反應(yīng)器整體設(shè)計提供基礎(chǔ)。

生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐煙氣溫度較低(低至280℃)、煙氣中飛灰含量高、堿金屬含量高。項目研究過程中，重點研究了活性組分種類、負載量對催化劑脫硝活性和抗硫抗水性的影響規(guī)律；研究了不同種類毒物在催化劑表面的吸附及其對催化劑活性位的毒化機制。研究了不同活性組分改性、保護/犧牲層負載量、負載次序等對催化劑酸性和氧化性的強化和對反應(yīng)活性等的影響規(guī)律，形成了適用于生物質(zhì)鍋爐煙氣排放特性的SCR催化劑配方。

生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐尾部空間狹小，煙道結(jié)構(gòu)復(fù)雜。設(shè)備安裝過程中，對脫硝反應(yīng)器內(nèi)噴氨系統(tǒng)、混合裝置、SCR催化劑用量和布置形式進行了優(yōu)化設(shè)計，進而實現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)流場、溫度場和濃度場的優(yōu)化，達到抑制催化劑孔道的堵塞、延長催化劑的使用壽命的目的，最終形成適用于生物質(zhì)鍋爐的脫硝反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計技術(shù)方案。

生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐運行過程中，負荷波動大，為了使整個脫硝系統(tǒng)有效運行，需要對脫硝技術(shù)進行集成優(yōu)化、智能管理。因此，整個脫硝系統(tǒng)還集成了控制系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、電氣控制與保護、照明、檢修系統(tǒng)及安全滑線、防雷接地系統(tǒng)。

整個項目的研究與實踐緊密結(jié)合，最終實現(xiàn)了生物質(zhì)鍋爐高效脫硝系統(tǒng)在130t/h的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用，為實現(xiàn)生物質(zhì)鍋爐煙氣氮氧化物的超低排放提供支撐。

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河北4噸燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐方法

分兩個部分：

一，當(dāng)燃煤鍋爐使用時間超過8年，建議直接新上燃氣鍋爐本體，后面加裝生物質(zhì)燃燒機。

此方案有兩大優(yōu)點：

1，此生物質(zhì)鍋爐采用燃氣鍋爐的鍋筒,實測綜合熱效率高達80%，可燃油燃氣燃生物質(zhì)，后期使用天然氣時只需更換天然氣燒嘴,鍋爐本體及供熱管道不做改動,降低后期投入成本。

2，生物質(zhì)鍋爐需要清灰，其特殊的火管鍋爐設(shè)計方便其清灰，當(dāng)天便可完成檢修，檢修時間短。

二，當(dāng)燃煤鍋爐使用時間未超過8年，建議直接在鍋爐前面加裝生物質(zhì)燃燒機

燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐時，摘除鏈條前方爐排，在后面爐排上砌筑耐火磚，打上耐火水泥，燃燒機火焰直接吹進爐膛內(nèi)部。此種方法比鏈條鍋爐直接燃用生物質(zhì)燃料至少節(jié)能30%，且不用頻繁清灰

廣州博恩燃燒機在石家莊、保定、滄州、衡水、天津、唐山每個城市都有實際生產(chǎn)案例，歡迎參觀

BGB5.0系列生物質(zhì)燃燒機是博恩公司與國內(nèi)知名院校、科研院所聯(lián)合、在引進國外先進燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合我國實際情況，針對生物質(zhì)燃料的特殊性，以廉價生物質(zhì)顆粒為燃料進行設(shè)計、開發(fā)的第五代生物質(zhì)燃燒設(shè)備。
1. 高效節(jié)能、熱效率高：
運行成本低，比燃油（氣）燃燒機節(jié)省30-60%的運行成本；
雙變頻送料和配風(fēng)動態(tài)優(yōu)化處理，燃料消耗和動力用能小；
低溫分段燃燒，燃料氣化速度快，火口溫度1000度以上，燃盡率達98%以上；
動態(tài)了解調(diào)整燃燒狀態(tài)，大小火雙段智能燃燒，保護層熱水循環(huán)利用；
2. 清潔燃燒、低碳環(huán)保：
半氣化復(fù)合燃燒（發(fā)明專利），無煙、火焰潔凈灰分少，后端除塵成本低廉；
硫氮排放低，符合GB13271煙塵排放的要求；
3. 穩(wěn)定可靠、投資回收快：
多回路風(fēng)簾控制系統(tǒng)，耐微正壓運行，高精度燃料輸送系統(tǒng)，入料精準(zhǔn)順暢；
氣化室低溫燃燒、高硅性耐溫材料，氣化室水保護冷卻，設(shè)備運行穩(wěn)定，壽命長；
高、低溫，缺料等多重報警，智能安全連鎖控制，經(jīng)過燃燒測試、中國特檢院權(quán)威檢測；
配套和改造投資小，收益快，就地維護方便、成本低，比市場同類產(chǎn)品壽命長2~3倍；
4. 操作簡單、維護方便：
自動進料、自動溫度（壓力）控制、自動大小火轉(zhuǎn)換，智能自動運行
氣化室低溫燃燒，爐排結(jié)焦情況少，清灰方便，大容量可視料箱配置，勞動強度低；
火口組裝式設(shè)計、可升降助力軌道輪結(jié)構(gòu)、氣化室組合式設(shè)計，安裝維護簡單快捷；
博恩生物質(zhì)燃燒機對鏈條鍋爐進行改造，燃煤與生物質(zhì)耗量比大達到1:1.1