生物质锅炉臭氧脱硝技术的应用

:本文介绍了在某生物能源有限公司电厂170t/h蔗渣锅炉应用技术，使得氮氧化物排放从150mg/m3降低到70mg/m3。从技术角度分析，臭氧脱硝适合NOx的提效改造，设备简单独立，不受锅炉燃烧工况影响，设备维护简单，可在线检修维护。臭氧可作为传统脱硝技术的一个高效补充，在中小炉窑应用前景广阔。

1背景

某生物能源有限公司电厂170t/h蔗渣锅炉除尘采用旋风+电袋复合除尘器，脱硝采用SNCR(喷氨水)，锅炉烟气先进行SNCR脱硝后进入除尘系统再通过引风机后经烟囱排出，整体工艺简单，目前烟气排放烟尘≤30mg/m3，氮氧化物≤150mg/m3，此次改造要求锅炉在最低和最大负荷之间任何工况运行时NOx的排放浓度＜70mg/Nm3（折算值）。

在燃煤锅炉领域，NOx的脱除主要是采用选择性催化还原技术（SCR），NOx能得到有效控制并达到超净排放。但蔗渣锅炉由于锅炉结构、燃烧工艺限制，无法提供SCR反应所需的温度，为达到反应温度区间需投入巨大资金进行锅炉改造；且锅炉飞灰含大量碱性成分，催化剂易中毒，因此不适合直接采用SCR脱硝。

臭氧氧化法脱硝不受工况的影响，不需要有同SCR的反应温度区间，设备独立性，操作灵活性，运行维护费用低适合生物质锅炉、循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉、玻璃窑中小炉窑等的脱硝提效改造。本项目经双方的多次技术交流及用户的调研、讨论最后决定采用我司的臭氧脱硝技术改造。主要设计资料如下表1。

表1锅炉基础资料

2臭氧脱硝原理

臭氧氧化法脱硝主要是利用臭氧的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内通过冷却、喷淋最终将氮氧化物吸收，达到脱除的目的，主要流程图如下图1。与SO2等气体相比，NOx可以很快被臭氧氧化，确定O3与NO最佳摩尔比是选型的依据，O3对于NOx复杂的氧化反应过程，实际上最后通过N的价态变化体现出来，主要的反应如下：

图1 臭氧脱硝系统图