低溫SCR脫硝技術(shù)是一種在100-300℃溫度范圍內(nèi),通過(guò)催化劑作用將氮氧化物(NOx)還原為氮?dú)猓∟?)和水(H?O)的環(huán)保技術(shù)。以下是對(duì)該技術(shù)的詳細(xì)介紹:一、技術(shù)原理低溫SCR脫硝技術(shù)的重點(diǎn)在于催化劑的選擇與優(yōu)化。催化劑通過(guò)吸附氨(NH?)和氮氧化物(NOx),在表面形成活性中心,促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。其反應(yīng)式為:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2ONO2+2NH3→N2+3H2O二、催化劑體系催化劑是低溫SCR脫硝技術(shù)的關(guān)鍵,常見的類型包括:錳基催化劑:如MnOx/TiO?,通過(guò)共沉淀法制備,在低溫下表現(xiàn)出高活性,但需解決硫中毒問(wèn)題。貴金屬催化劑:如Pt/Al?O?,在170-210℃區(qū)間NO轉(zhuǎn)化率超90%,且抗水性能優(yōu)異。改性傳統(tǒng)催化劑:通過(guò)摻雜Ce、Fe等元素提升V?O?-WO?/TiO?的低溫活性,180℃時(shí)效率提升至85%。此外,還有二元過(guò)渡金屬基催化劑(如Mn2O3和Mn2V2O7組成的催化劑)、三元和多元過(guò)渡金屬基催化劑(如Fe0.3Mn0.5Zr0.2催化劑),以及負(fù)載型單過(guò)渡金屬基催化劑(如將過(guò)渡金屬氧化物分散在TiO?、Al?O?等載體上)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)。浙江省工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理方法

針對(duì)燃燒后煙氣的深度凈化,主流技術(shù)包括:選擇性催化還原(SCR):在催化劑(V?O?-WO?/TiO?)作用下,NH?將NO?還原為N?和H?O,脫硝效率可達(dá)90%以上。新型分子篩催化劑(如Cu-SSZ-13)可在200℃低溫下穩(wěn)定運(yùn)行,適配燃?xì)忮仩t低排煙溫度特點(diǎn)。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù):活性焦吸附法:利用活性焦的微孔結(jié)構(gòu)同時(shí)吸附SO?和NO?,吸附飽和后通過(guò)加熱解吸回收硫資源,實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。臭氧氧化+堿液吸收:O?將難溶于水的NO氧化為NO?/N?O?,再經(jīng)NaOH溶液吸收生成硝酸鈉,適用于中小噸位鍋爐。福建省環(huán)境污染治理科研持續(xù)推進(jìn)鍋爐環(huán)境污染治理,為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

運(yùn)行管理不規(guī)范操作不當(dāng):鍋爐操作人員未按規(guī)程控制過(guò)量空氣系數(shù)、爐膛溫度等參數(shù),如燃煤鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)高(>1.5),導(dǎo)致 NO?排放量增加 20%-30%;燃?xì)忮仩t點(diǎn)火時(shí)未預(yù)熱,造成燃燒不完全,VOCs 排放升高。運(yùn)維缺失:部分企業(yè)未定期清理除塵濾袋、脫硫塔填料,導(dǎo)致凈化效率下降,如袋式除塵器濾袋堵塞后,顆粒物去除效率從 99% 降至 80% 以下;脫硝催化劑失活后未及時(shí)更換,NO?排放超標(biāo)。監(jiān)管體系不完善監(jiān)測(cè)覆蓋不足:中小型鍋爐自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施(CEMS)安裝率只 30%,難以實(shí)時(shí)掌握排放情況,部分企業(yè)存在偷排、漏排現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán):部分地區(qū)因經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,對(duì)超標(biāo)鍋爐 “以罰代管”,未強(qiáng)制要求改造,導(dǎo)致污染問(wèn)題長(zhǎng)期存在。
燃煤鍋爐的優(yōu)點(diǎn)——燃料成本低,資源豐富煤炭是全球儲(chǔ)量比較大的化石能源,價(jià)格遠(yuǎn)低于天然氣、石油等,且供應(yīng)穩(wěn)定,適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用(如發(fā)電、鋼鐵、化工)。技術(shù)成熟,可靠性高燃煤鍋爐經(jīng)過(guò)百年發(fā)展,設(shè)備結(jié)構(gòu)(如爐膛、水冷壁、過(guò)熱器)和燃燒技術(shù)(層燃、煤粉懸浮燃燒)已高度成熟,故障率低,維護(hù)經(jīng)驗(yàn)豐富。熱效率較高大型燃煤鍋爐(如300MW以上機(jī)組)通過(guò)優(yōu)化受熱面布置和燃燒控制,熱效率可達(dá)85%-90%,明顯高于中小型生物質(zhì)鍋爐(70%-80%)。適用范圍廣可滿足不同規(guī)模需求:小型民用鍋爐(0.1-1噸/小時(shí))用于家庭供暖,大型電站鍋爐(1000噸/小時(shí)以上)支撐電網(wǎng)調(diào)峰,覆蓋發(fā)電、工業(yè)供熱、集中供暖等場(chǎng)景。燃料適應(yīng)性靈活可通過(guò)調(diào)整燃燒器或摻燒技術(shù)(如生物質(zhì)摻燒)處理劣質(zhì)煤(高灰分、高硫分煤),降低燃料成本。水污染的途徑主要包括工業(yè)廢水排放、生活污水排放和農(nóng)業(yè)面源污染。

而現(xiàn)代燃?xì)忮仩t可通過(guò)PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)秒級(jí)響應(yīng)。初期投資與維護(hù)成本高需配套除塵(布袋除塵器/電除塵器)、脫硫(FGD)、脫硝(SCR)設(shè)施,整體投資比燃?xì)忮仩t高30%-50%。爐排、磨煤機(jī)等設(shè)備易磨損,需定期更換(如爐排片壽命通常為2-3年),維護(hù)成本占年運(yùn)行費(fèi)用的15%-20%。碳排放高燃煤鍋爐碳排放強(qiáng)度約為2.8kgCO?/kg煤(按發(fā)熱量29.3MJ/kg計(jì)),遠(yuǎn)高于天然氣鍋爐(2.3kgCO?/m3天然氣),不符合“雙碳”目標(biāo)要求。燃料處理與儲(chǔ)存要求高煤炭需破碎、篩分至粒徑<10mm(煤粉鍋爐需進(jìn)一步磨細(xì)至70μm以下),增加預(yù)處理成本。煤場(chǎng)需防塵、防自燃(如設(shè)置噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)施),占地面積大(通常為鍋爐房面積的2-3倍)。通過(guò)治理鍋爐污染,企業(yè)的環(huán)保形象得到提升,贏得了社會(huì)公眾的認(rèn)可和支持。安徽省 燃?xì)猸h(huán)境污染治理
有效開展鍋爐環(huán)境污染治理工作,對(duì)于改善大氣質(zhì)量、減緩氣候變化具有不可忽視的重要意義。浙江省工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理方法
三脫工藝技術(shù)體系(一)脫硫工藝:分級(jí)控制與高效吸收爐內(nèi)石灰石脫硫原理:爐內(nèi)噴入石灰石(CaCO?),煅燒生成CaO后與SO?反應(yīng)生成CaSO?。需配合爐后脫硫滿足超低排放。SDA旋轉(zhuǎn)噴霧半干法原理:Ca(OH)?漿液霧化后與煙氣接觸,生成CaSO?/CaSO?。SDS干法脫硫原理:NaHCO?高溫分解為Na?CO?,與SO?反應(yīng)生成Na?SO?。(二)脫硝工藝:還原與氧化協(xié)同SNCR(選擇性非催化還原)原理:850-1100℃噴入尿素/氨水,還原NOx為N?。效率:30-70%,成本低但需精細(xì)控制溫度。挑戰(zhàn):生物質(zhì)燃燒波動(dòng)性導(dǎo)致效率不穩(wěn)定。SCR(選擇性催化還原)原理:300-420℃下,催化劑(如抗堿金屬板式)促進(jìn)NH?還原NOx。臭氧氧化+濕法吸收原理:O?將NO氧化為NO?,再通過(guò)水洗/堿液吸收。優(yōu)勢(shì):可同步脫除VOCs及二噁英,效率達(dá)80%以上。局限:運(yùn)行成本高,需配套廢水處理。(三)脫塵工藝:分級(jí)過(guò)濾與材料適配旋風(fēng)除塵+布袋除塵流程:旋風(fēng)除塵預(yù)處理大顆粒(效率≥80%),布袋除塵(PPS濾料)過(guò)濾細(xì)顆粒(效率≥99%)。關(guān)鍵:濾料需耐高溫(≥260℃)、抗堿金屬腐蝕。案例:某生物質(zhì)鍋爐項(xiàng)目通過(guò)二級(jí)除塵,顆粒物排放濃度降至5 mg/m3。靜電除塵原理:高壓電場(chǎng)使顆粒物帶電后吸附。浙江省工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理方法