燃煤工業氮氧化物排放及治理現狀
由于我國目前對燃煤工業鍋爐排放氮氧化物污染尚未作為重點控制對象,在現行的排放標準中,對燃煤工業鍋爐氮氧化物也尚未提出排放限值的要求。所以,從全國范圍來說燃煤工業鍋爐氮氧化物的控制工作還沒有開展。近年來通過對當前大氣環境污染形勢的分析,火電廠氮氧化物污染防治技術政策的頒布實施以及“十二五”環境保護規劃的編制,對燃煤工業鍋爐氮氧化物控制日益引起有關部門和單位的關注。
據到2008年底的測算,全國燃煤工業鍋爐排放的氮氧化物總量已接近200萬噸,僅次于火電廠和機動車位列第三,是造成城市灰霾天氣出現和能見度下降的主要污染物之一。
鑒于燃煤工業鍋爐的爐膛結構和燃燒方式有別于發電鍋爐,且鍋爐容量較小,運行方式也不相同,火電廠氮氧化物污染防治技術政策中推薦的技術措施,難以在燃煤工業鍋爐上實施。為此,燃煤工業鍋爐氮氧化物的減排技術應在發展部分循環流化床鍋爐的同時,針對燃煤工業鍋爐以層燃爐為主的特點,借鑒發電鍋爐低氮燃燒技術的原理拓展。
中國環境科學研究院與吉林安潔環保公司合作和河北黃驊鍋爐廠在一臺2t/h的鏈條爐上,通過改變層燃鍋爐的爐膛結構和配風方式,使在爐膛前部形成欠氧燃燒區,鼓風量控制在總空氣量的2%~5%。后部為主燃區,其供風量為總風量的95%以上,爐膛溫度可控制在1200℃以下,降低甚至避免了熱力型NOx的生成。
該技術降氮效果較明顯,在不影響鍋爐的燃燒效率,不增加鍋爐運行耗電量的情況下,采用層燃低氮燃燒技術后煙氣中NOx的濃度可控制在200mg/Nm3左右,比傳統燃燒方式有較大幅度降低,目前試驗工作尚在進行之中。
與此同時,對燃煤工業鍋爐煙氣脫硝技術的應用也正在探索。例如,北京市大興區供熱中心的集中采暖工業鍋爐房的70MW的熱水采暖鍋爐,將發電鍋爐采用選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝技術移植到工業鍋爐上應用。目前該脫硝工程建設已經完畢,當配用由浙江瑞基公司生產的二層催化劑,使用尿素作為還原劑時,經初步調試,在排放的氮氧化物可控制在50mg/m3以下。
另外,浙江大學通過對靜電除塵器的電源改造,在除塵過程中,將電暈區中氣體電離成各種自由基(如O、OH、O3等),這些自由基將煙氣中的NO氧化成NO2,然后與SO2一起經尾部吸收塔,被吸收劑脫除。目前,該技術已在浙江諸暨一臺2t/h工業鍋爐上應用,NOx的脫除率可達到50%。
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