SNCR與SCR在運行成本方面的區(qū)別如下:還原劑消耗成本:SNCR:由于脫硝效率較低(30%-70%),為達到相同脫硝效果需消耗更多還原劑(如氨或尿素),導致還原劑成本較高。SCR:脫硝效率高(80%-95%),還原劑利用率更高,單位脫硝量下還原劑消耗成本相對較低。催化劑相關成本:SNCR:不使用催化劑,無需承擔催化劑采購、更換及再生費用,成本優(yōu)勢明顯。SCR:催化劑是關鍵部件,初始采購成本高昂,且需定期更換(周期約3-5年),單次更換費用可達數(shù)十萬至數(shù)百萬人民幣,長期運行成本占比大。能源消耗成本:SNCR:系統(tǒng)簡單,無需額外能源支持反應,能源消耗主要來自還原劑噴射等基礎操作,成本較低。SCR:需消耗電能驅(qū)動風機輸送煙氣、運行氨噴射系統(tǒng)及控制系統(tǒng),大型機組長期運行下電力成本明顯。推廣清潔能源是減少空氣污染的有效途徑。江西省水環(huán)境污染治理
氮氧化物是燃氣鍋爐排放的主要污染物之一,其產(chǎn)生途徑主要有三種:熱力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。熱力型NOx是在高溫條件下,空氣中的氮氣(N?)與氧氣(O?)發(fā)生反應生成的。當燃燒溫度超過1500℃時,熱力型NOx的生成速率急劇增加。其生成過程如下:N?+O→NO+N;N+O?→NO+O。燃燒溫度、停留時間和氧氣濃度是影響熱力型NOx生成的主要因素。高溫、長停留時間和高氧氣濃度會促進熱力型NOx的生成。燃料型NOx是由燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成的。雖然天然氣中的含氮化合物含量相對較低,但在燃燒過程中仍會有一定量的燃料型NOx產(chǎn)生。燃料型NOx的生成與燃料中的氮含量、燃燒條件等有關。快速型NOx是在碳氫燃料燃燒時,在火焰面附近快速生成的。其生成機理較為復雜,主要是由于碳氫化合物分解產(chǎn)生的CH自由基等與空氣中的氮氣反應生成HCN等中間產(chǎn)物,再進一步氧化生成NOx??焖傩蚇Ox在燃氣鍋爐中的生成量相對較少。窯爐環(huán)境污染治理建立健全鍋爐廢氣排放標準體系,為治理工作提供有力支撐。
燃氣鍋爐常用的除塵技術有旋風除塵、布袋除塵和靜電除塵等。旋風除塵是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力將顆粒物從氣流中分離出來。含塵氣體進入旋風除塵器后,沿筒壁做螺旋運動,在離心力的作用下,顆粒物被甩向筒壁,并沿筒壁下落至灰斗。旋風除塵具有結(jié)構簡單、成本低、維護方便等優(yōu)點,但其對細小顆粒物的除塵效率較低。布袋除塵是利用過濾材料對含塵氣體進行過濾,使顆粒物被攔截在濾袋表面。當濾袋表面的粉塵積累到一定程度時,通過清灰裝置將粉塵清理。布袋除塵對細微顆粒物具有很高的除塵效率,可達到99%以上,但其過濾風速較低,設備占地面積較大,濾袋需要定期更換。靜電除塵是利用高壓電場使氣體電離,顆粒物在電場力的作用下向電極移動并沉積,從而實現(xiàn)除塵。靜電除塵具有除塵效率高、處理風量大、阻力小等優(yōu)點,但設備投資大,對運行管理要求較高。
SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原)是一種高效、成熟的煙氣脫硝技術,廣泛應用于電力、鋼鐵、水泥、化工等行業(yè),用于控制氮氧化物(NOx)排放。以下從技術原理、工藝流程、關鍵要素、優(yōu)缺點、應用場景及典型案例等方面詳細介紹SCR技術:四、優(yōu)缺點優(yōu)點:脫硝效率高:可達80%~95%,滿足超低排放標準(如NOx<50mg/m3)。氨逃逸低:通過精確控制反應條件,氨逃逸可控制在3ppm以下,減少二次污染。適應性強:適用于燃煤、燃氣、生物質(zhì)等多種燃料,以及高、中、低溫煙氣條件。技術成熟:全球范圍內(nèi)應用大范圍,運行穩(wěn)定可靠。缺點:投資成本高:催化劑、反應器等設備成本較高,初期投資是SNCR的2~3倍。運行成本較高:催化劑需定期更換,且系統(tǒng)對溫度、流場等條件要求嚴格,能耗和維護成本較高。催化劑中毒風險:煙氣中的As、Hg等重金屬可能導致催化劑中毒,需前置除塵、脫硫設備。占地面積大:反應器、催化劑儲存區(qū)等需較大空間,對老廠改造難度較大。鍋爐廢氣治理應注重技術創(chuàng)新,提高治理效率和降低治理成本。
燃氣鍋爐的燃燒過程是一個復雜的物理化學過程。以常見的天然氣為例,其主要成分是甲烷(CH?),還含有少量的乙烷(C?H?)、丙烷(C?H?)等烴類以及氮氣(N?)、二氧化碳(CO?)等雜質(zhì)。在燃燒過程中,天然氣與空氣中的氧氣(O?)發(fā)生劇烈的氧化反應,釋放出大量的熱能。以甲烷燃燒為例,其化學反應方程式為:CH?+2O?→CO?+2H?O+熱量。在實際燃燒過程中,需要保證天然氣與空氣按照合適的比例混合,以實現(xiàn)充分燃燒。如果混合比例不當,如空氣量不足,會導致不完全燃燒,產(chǎn)生一氧化碳(CO)等污染物;若空氣量過多,則會帶走過多的熱量,降低燃燒效率。加強對鍋爐廢氣治理設施的運行維護,確保其長期穩(wěn)定運行。福建省工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理方法
推廣使用在線監(jiān)測技術,實時掌握鍋爐廢氣排放情況。江西省水環(huán)境污染治理
燃氣鍋爐中二氧化硫的產(chǎn)生主要源于燃料中的硫雜質(zhì)。雖然天然氣是一種相對清潔的能源,但其仍可能含有少量的硫化氫(H?S)等含硫化合物。在燃燒過程中,這些含硫化合物與氧氣發(fā)生反應,生成二氧化硫。以硫化氫燃燒為例,其化學反應方程式為:2H?S+3O?→2SO?+2H?O。燃料中的硫含量是決定二氧化硫排放量的關鍵因素。不同產(chǎn)地的天然氣,其硫含量存在一定差異。一些劣質(zhì)天然氣或未經(jīng)嚴格脫硫處理的燃氣,在燃燒時會產(chǎn)生較多的二氧化硫。燃氣鍋爐運行過程中產(chǎn)生的顆粒物主要包括未完全燃燒的碳粒、灰分以及一些金屬氧化物等。當燃氣燃燒不充分時,會有部分碳氫化合物裂解生成微小的碳粒,這些碳粒隨煙氣排出形成顆粒物。天然氣中含有的少量灰分和雜質(zhì),在燃燒后也會形成固體顆粒物。如果燃氣鍋爐的燃燒器設計不合理或運行狀態(tài)不佳,導致燃燒不穩(wěn)定,會加劇顆粒物的產(chǎn)生。江西省水環(huán)境污染治理