污泥焚燒廠氮氧化物治理技術可行性分析

1、污泥焚燒廠氮氧化物治理技術可行性分析目前污泥焚燒廠成熟應用的煙氣脫硝技術有選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction ， SCR ）、選擇性非催化還原法（ Selective Non-CatalyticReduction，SNCR）、和濕法煙氣同時脫硫脫硝技術等。選擇性催化還原法（SCR）SCR 法是工業(yè)上應用最廣的一種煙氣脫硝技術，可應用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、燃油、氣鍋爐、內(nèi)燃機、危廢焚燒廠、垃圾焚燒廠、化工廠以及煉鋼廠等， 脫硝效率可高達 90%以上，由于此法效率較高，是目前最好的可以廣泛用于固定源 NOx 治理的脫硝技術。SCR 脫硝工藝主要反應如下：4

2、NH3+4NO+O26H2O+4N24NH3+2NO2+O26H2O+3N2選擇性非催化還原法（SNCR）選擇性非催化還原法是一種選擇性降低 NOx 排放量的方法（因噴入的氨只與煙氣中的 NOx 發(fā)生反應，而不與煙氣中的其他成分反應），當不采用催化劑時， NH3 還原 NOx 的反應只能在 9501050這一狹窄的溫度范圍內(nèi)進行。因此，這種方法又稱為選擇性非催化脫硝法（SNCR）。氨的噴入地點一般在爐膛上部煙氣溫度在 9501050范圍內(nèi)的區(qū)域。當氨和煙氣中 NOx 接觸時，會發(fā)生以下還原反應：(NH2)2CO2NH2+CO NH2+NOH2O+N2 CO+NOCO2+N2采用該方法要解決好兩

3、個問題：一是氨的噴射點選擇，要保證在鍋爐負荷變動的情況下，噴入的氨均能在 9501050范圍內(nèi)與煙氣反應。因此，一般在爐墻上開設多層氨噴射口。二是噴氨量的選擇要適當，少則無法達到預期的脫除NOx 的效果，但氨量過大，將在尾部受熱產(chǎn)生硫酸銨，從而堵塞并腐蝕空氣預熱器，因此要求尾部煙氣中允許的氨的泄漏量應5ppm，在這一條件限制下，選擇性非催化還原法的 NOx 降低率為 30%70%。選擇性非催化還原法投資少，運行費用低，但反應溫度范圍狹窄。表 1-2 SCR 與 SNCR 脫硝工藝比較項目單位SCRSNCR脫硝效率%可達 80%90%30%70%逃逸 NH3ppm5NH3/NOx1投資較高較低運

4、行費較低較高維修費較高較低應用情況多少占地情況多少SCR 法雖然脫硝效率較高，但其投資高，建設單位從經(jīng)濟上無法承受。且SCR 脫硝系統(tǒng)需定期更換催化劑，一旦催化劑失效，將造成脫硝效率下降。加之維護困難，占地龐大等特點，使得擬建項目不適合選用該方法。從技術可行性和經(jīng)濟合理性角度考慮，本項目擬采用 SNCR 法，相比 SCR 法，SNCR 法成本較低，建設單位可以承受，加之不需使用催化劑，運行維護方便，占地少，適合擬建項目。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，SNCR 法脫硝效率一般在 30%70%之間，因此保持焚燒爐負荷穩(wěn)定和控制噴氨區(qū)溫度尤為重要。本項目焚燒爐選用鼓泡流化床，自帶尿素溶液噴嘴，流化床燃燒溫度不低于

5、850，穩(wěn)定燃燒情況下控制在 9001200， 燃燒溫度基本可以確保在還原劑最佳的反應溫度。根據(jù)工程分析，NOx 產(chǎn)生濃度 100mg/m3，脫硝效率按 50%計，NOx 排放濃度 50mg/m3，滿足生活垃圾焚燒污染控制標準（GB18485-2014）表 4 中標準限值（300mg/m3）要求。為了保證污泥泥質(zhì)及焚燒狀況異常時 NOx 排放超標，本方案設置了臭氧氧化脫硝裝置。兩條線共設置 3 套臭氧發(fā)生裝置（2 用 1 備）。在煙氣進入脫硫塔前的低溫煙氣段，NOx 主要由 NO 和 NO2 組成，其中 NO 約占 NOx 總量的 95%，NO2 約占 NOx 總量的 5%。NO 難溶于水，不

6、易被脫硫塔脫除，而 NOx 易溶于水，容易被脫硫塔脫除。臭氧氧化脫硝工藝就是在煙氣進入脫硫塔前，利用強氧化劑臭氧強制氧化煙氣中的 NO，使其轉(zhuǎn)化為易溶于水的高價氮氧化物（NO2 或 N2O3），然后在脫硫塔里，溶于水生成硝酸和亞硝酸，并與脫硫塔循環(huán)漿液中的堿液反應生成鹽類，從而達到脫硝的目的。臭氧可由現(xiàn)場的臭氧發(fā)生器直接生成。在臭氧發(fā)生器內(nèi)，經(jīng)過減壓至 0.6MPa 左右的氧氣，再經(jīng)精密過濾器過濾、減壓閥減壓穩(wěn)壓、露點監(jiān)測后，進入臭氧發(fā)生室。在臭氧發(fā)生室內(nèi)的中頻高壓電場內(nèi)，部分電能促使部分氧氣變成臭氧，剩余的電能轉(zhuǎn)化為熱量被內(nèi)循環(huán)水帶走，臭氧和氧氣的混合氣體經(jīng)溫度監(jiān)測、壓力監(jiān)測、流量監(jiān)測后由臭氧出氣口排出。臭氧噴射系統(tǒng)采用管網(wǎng)式，材