垃圾焚燒過程中的煙氣脫硝需要注意的細節
垃圾焚燒過程中的脫硝(主要去除氮氧化物NOx)是煙氣處理的關鍵環節,需綜合考慮技術選擇、運行參數和環保要求。以下是需要注意的關鍵細節:
1. 工藝選擇與適用性
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SNCR(選擇性非催化還原)
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溫度窗口:需嚴格控制反應溫度(通常850~1100℃),垃圾焚燒爐的爐膛溫度波動可能影響脫硝效率。
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氨逃逸:過量噴入還原劑(尿素或氨水)可能導致未反應的氨逃逸,需優化噴射點位和劑量。
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適合場景:適用于中小型焚燒廠,成本較低但效率較低(約30~50%)。
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SCR(選擇性催化還原)
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催化劑選擇:常用釩鎢鈦催化劑,但垃圾煙氣中的重金屬(如Pb、As)、粉塵和酸性氣體(SO2、HCl)易導致催化劑中毒。
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溫度匹配:中溫SCR(180~300℃)需避免煙氣再熱能耗過高;低溫SCR(<180℃)需解決催化劑活性問題。
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適合場景:高效(脫硝率>80%),但投資和運維成本高,需前置除塵、脫酸等工藝保護催化劑。
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組合工藝:SNCR+SCR聯合可平衡效率與成本,需注意系統協同控制。
2. 煙氣特性影響
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成分復雜性:垃圾焚燒煙氣含高濃度粉塵、酸性氣體(HCl、SO2)、重金屬及二噁英,可能堵塞催化劑或引發副反應(如SO2氧化為SO3)。
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氧含量波動:垃圾熱值不穩定導致煙氣氧含量變化,影響還原劑(如氨)與NOx的反應路徑。
3. 關鍵運行參數控制
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氨氮比(NSR):通常控制在1.0~1.2,過高增加氨逃逸,過低降低脫硝效率。
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混合均勻性:還原劑需與煙氣充分混合,避免局部濃度過高或過低。
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空速(GHSV):SCR系統中,過高的空速會縮短煙氣與催化劑接觸時間,降低效率。
4. 設備與維護要點
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噴射系統設計:SNCR的噴嘴需耐高溫、防堵塞,位置應避開高溫腐蝕區域。
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催化劑管理:SCR需定期清灰(如聲波吹灰)、監測活性,更換周期通常2~5年。
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防腐措施:氨逃逸與SO3可能形成硫酸氫銨(ABS),造成下游設備(空預器、除塵器)腐蝕。
5. 二次污染防控
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氨逃逸:需安裝氨逃逸監測儀(通常要求<3 ppm),必要時增設濕式洗滌塔。
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N2O生成:高溫下尿素分解可能產生溫室氣體N2O,需優化噴射溫度。
6. 協同處理與能耗
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與脫酸、除塵協同:SCR通常布置在除塵(如布袋)和脫酸(如半干法)之后,以減少催化劑堵塞。
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能耗問題:煙氣再熱(如SCR前加熱)會增加能耗,可考慮余熱回收或低溫催化劑。
7. 法規與監測
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排放標準:需符合當地NOx限值(如中國GB 18485-2014要求≤250 mg/m3)。
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在線監測:CEMS系統需定期校準,確保NOx、氨逃逸等數據準確。
8. 經濟性優化
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還原劑成本:液氨、尿素或氨水的選擇需考慮儲存安全性和價格。
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催化劑壽命:通過預處理(如噴活性炭吸附重金屬)延長催化劑使用時間。
總結建議
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前期設計:根據垃圾成分、熱值波動選擇合適工藝,預留調整空間。
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運行中:密切監控溫度、氨逃逸及催化劑狀態,及時調整噴氨策略。
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維護保養:定期清理噴射系統和催化劑,避免因積灰或中毒導致效率下降。
通過精細化控制,可在滿足環保要求的同時降低運行成本。
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