鍋爐的脫硝方式主要有兩種

隨著社會(huì)對(duì)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(shí)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(duì)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(jì)、脫硝系統(tǒng)集成優(yōu)化和智能管理等幾個(gè)方而進(jìn)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(shí)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(jí)行動(dòng)計(jì)劃》，提出到2017年底，現(xiàn)有地方熱電廠必須按要求進(jìn)行煙氣超低排放改造，新建、改建機(jī)組必須同步建設(shè)煙氣超低排放治理設(shè)施，達(dá)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(duì)生物質(zhì)的認(rèn)識(shí)一直存在誤區(qū)，對(duì)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(shí)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(huì)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(jī)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(duì)這一問題，文中將從生物質(zhì)鍋爐煙氣研究、工程實(shí)踐與運(yùn)行調(diào)整這3個(gè)方面進(jìn)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(tái)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(jī)組。如何實(shí)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(dá)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(fù)荷波動(dòng)較大、燃燒不穩(wěn)定的特點(diǎn)，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(shí)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(jì)、設(shè)備管理與技術(shù)集成等方面進(jìn)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(shí)現(xiàn)生物質(zhì)鍋爐煙氣的高效脫硝。針對(duì)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(diǎn)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(jì)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(xiàng)目實(shí)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(jì)、生物質(zhì)鍋爐高效脫硝技術(shù)集成及示范應(yīng)用等4個(gè)方面。

項(xiàng)目啟動(dòng)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(jì)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(xiàng)目研究過程中，重點(diǎn)研究了活性組分種類、負(fù)載量對(duì)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(duì)催化劑活性位的毒化機(jī)制。研究了不同活性組分改性、保護(hù)/犧牲層負(fù)載量、負(fù)載次序等對(duì)催化劑酸性和氧化性的強(qiáng)化和對(duì)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(duì)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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的優(yōu)化，達(dá)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(jì)技術(shù)方案。

生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過程中，負(fù)荷波動(dòng)大，為了使整個(gè)脫硝系統(tǒng)有效運(yùn)行，需要對(duì)脫硝技術(shù)進(jìn)行集成優(yōu)化、智能管理。因此，整個(gè)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(hù)、照明、檢修系統(tǒng)及安全滑線、防雷接地系統(tǒng)。

整個(gè)項(xiàng)目的研究與實(shí)踐緊密結(jié)合，最終實(shí)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(shí)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(gè)部分：

一，當(dāng)燃煤鍋爐使用時(shí)間超過8年，建議直接新上燃?xì)忮仩t本體，后面加裝生物質(zhì)燃燒機(jī)。

此方案有兩大優(yōu)點(diǎn)：

1，此生物質(zhì)鍋爐采用燃?xì)忮仩t的鍋筒,實(shí)測(cè)綜合熱效率高達(dá)80%，可燃油燃?xì)馊忌镔|(zhì)，后期使用天然氣時(shí)只需更換天然氣燒嘴,鍋爐本體及供熱管道不做改動(dòng),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(jì)方便其清灰，當(dāng)天便可完成檢修，檢修時(shí)間短。

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

燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐時(shí)，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(jī)火焰直接吹進(jìn)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(jī)在石家莊、保定、滄州、衡水、天津、唐山每個(gè)城市都有實(shí)際生產(chǎn)案例，歡迎參觀

BGB5.0系列生物質(zhì)燃燒機(jī)是博恩公司與國內(nèi)知名院校、科研院所聯(lián)合、在引進(jìn)國外先進(jìn)燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合我國實(shí)際情況，針對(duì)生物質(zhì)燃料的特殊性，以廉價(jià)生物質(zhì)顆粒為燃料進(jìn)行設(shè)計(jì)、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(yùn)行成本低，比燃油（氣）燃燒機(jī)節(jié)省30-60%的運(yùn)行成本；
雙變頻送料和配風(fēng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理，燃料消耗和動(dòng)力用能��；
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(dá)98%以上；
動(dòng)態(tài)了解調(diào)整燃燒狀態(tài)，大小火雙段智能燃燒，保護(hù)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(yùn)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(hù)冷卻，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，壽命長；
高、低溫，缺料等多重報(bào)警，智能安全連鎖控制，經(jīng)過燃燒測(cè)試、中國特檢院權(quán)威檢測(cè)；
配套和改造投資小，收益快，就地維護(hù)方便、成本低，比市場(chǎng)同類產(chǎn)品壽命長2~3倍；
4. 操作簡單、維護(hù)方便：
自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)溫度（壓力）控制、自動(dòng)大小火轉(zhuǎn)換，智能自動(dòng)運(yùn)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(dòng)強(qiáng)度低；
火口組裝式設(shè)計(jì)、可升降助力軌道輪結(jié)構(gòu)、氣化室組合式設(shè)計(jì)，安裝維護(hù)簡單快捷；
博恩生物質(zhì)燃燒機(jī)對(duì)鏈條鍋爐進(jìn)行改造，燃煤與生物質(zhì)耗量比大達(dá)到1:1.1