脱硝催化剂技术

燃煤供热超低排放和有色烟羽治理技术方案及存在的问题——谈市政运营第23期

2019年03月10日 热度:673 ℃

 2019年3月7日,河北省城镇供热协会主办,承德热力协办的《环保技术政策研讨交流会》在沧州举行。多家供热企业派代表参加研讨。对国家环保部门现行供热行业环保排放政策进行分析和解读,讨论供热行业在超低排放标准要求下采取的技术方案和面临的困难。

 会上,多家供热企业认为“脱硝”和“消白”(烟羽治理)两项环保新指标带给企业影响非常重大,主要从技术和经济两方面分析,急剧的增加企业提标改造的技术难度和投资成本,甚至难以完成。

一、除氮脱硝

  • 排放指标:河北省燃煤锅炉改造提升三年作战计划中,NOx排放标准控制在50mg/Nm³,于2019年开始实施。

  • NOx超低排放技术方案:分成低氮燃烧技术和烟气脱硝技术两种。目前燃煤锅炉要实现氮氧化物超低排放,能采取的方案是烟气脱硝技术,包括氧化法、SNCR、SCR、高活性氨基还原剂SNCR。

  • 各种脱硝方式效率对比如下:

低氮燃烧技术

氧化法

SNCR

高活性氨基还原剂SNCR

SCR

还原剂/氧化剂

--

臭氧、双氧水、高锰酸钾、亚/次氯酸钠

氨水、尿素、液氨

高活性氨基还原剂

氨水、尿素、液氨

反应温度

--

150℃以下

850℃-1150℃

450℃-800℃

300℃-420℃

催化剂

不使用催化剂

成分主要为TiO

2

、V

2

O

5

、WO

3

脱硝效率

20%-35%

80%以上

25%-40%

60%-80%

70%-90%

建设成本

运行成本

  • 综合各种烟气脱硝技术的优缺点,可以得出结论,比较好的、可以被广泛采用的方案是SCR法。

  • 超低排放要求下脱硝技术方案存在的问题

      1、锅炉负荷变化大,氮氧化物生成量不稳定。脱硝系统难以对锅炉负荷变化及氮氧化物生成量变化做出及时响应,氮氧化物排放量在短时间内有可能增加,即造成排放超标。

      2、烟气温度不稳定,烟温波动大,中低负荷运行时烟温低,无法满足脱硝系统反应温度窗要求,将无法实现对氮氧化物的有效控制,即造成排放超标。

      3、脱硝技术的应用前提是在锅炉尾部找到稳定的烟气温度段,目前取暖用炉排在设计过程中未考虑该温度段的预留,并且部分锅炉也无法保证该温度段,导致烟气温度难以稳定,脱硝指标难以稳定。

  • 脱硝系统超低排放推荐技术路线

      SNCR+SCR脱硝,对锅炉烟气系统进行改造,满足SCR反应温度,设计指标:≤50mg/Nm³。设置烟气旁路系统,引出锅炉高温烟气,使高温烟气与原炉膛出口烟气混合,通过在SCR反应器入口处的烟温测点对挡板进行控制,实现挡板开关调节及开度大小调节,调节高温烟气的烟气量,控制混合烟气温度稳定处于SCR脱硝技术反应温度300℃-420℃范围内。

二、有色烟羽治理

  • 技术路线:冷凝+余热回收+加热(具体工艺流程不做介绍)

  • 存在的问题:

    1、改造现场需要足够的空间;

    2、烟气再热过程,当热网供水温度低于80℃时,需要辅助热源;

    3、投资大,投资成本大约17万元/MW。

    4、运营成本高。

    5、现场条件问题:供热企业的燃煤锅炉房,在设计建造阶段,未考虑超低排放及有色烟羽治理的用地空间预留,全面实施超低排放和有色烟羽治理改造,所需占地面积约为原有系统的2倍左右,对一些场地预留不足的锅炉房而言,改造难度大,甚至不具备条件。

    6、有色烟羽治理意义问题:有色烟羽不属于污染物排放范畴,仅仅局限于视觉影响;如果实施有色烟羽的治理,将极大增加供热企业困难和负担,但收效却没有多大意义。

      关于燃煤锅炉超低排放和有色烟羽治理的高标准政策,供热协会将代表广大供热企业发声,积极发挥平台作用,将供热行业设备设施环保改造现状及困境反馈给国家环保部门,提出建设性意见,以期国家出台可行、更具操作性的环保政策。

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