生物質能作為最具潛力的可再生能源,已成為僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源,用于發(fā)電時,其碳排放強度僅相當于燃煤、燃油和燃氣的1.8%、2.1%和3.8%。在碳達峰、碳中和政策下,生物質鍋爐發(fā)電近年得到了廣泛發(fā)展。隨著社會對環(huán)保越來越重視,鍋爐煙氣超低排放已經在全國范圍內推廣實行,生物質發(fā)電過程中產生的氮氧化物排放不可忽視, 隨著國家對環(huán)境治理力度的不斷加大,生物質鍋爐排放限值愈加嚴格,多個省市相繼出臺地方污染物排放標準,要求氮氧化物排放達到超低排放標準, 即排放限值為 50 mg/m3,甚至已要求按超超低標準排放,即排放限值為 30 mg/m3。
圖1 國內典型生物質燃
生物質鍋爐爐膛煙溫低,循環(huán)流化床爐一般煙溫低于800℃,SNCR、PNCR等脫硝工藝效率低,無法滿足超低排放要求,為滿足NOx出口50mg/Nm3超低排放,需要采用SCR脫硝技術。生物質鍋爐燃料種類多,煙氣復雜,煙氣中堿含量高(>8%),灰粘性高,煙氣中水含量高,且灰塵中含有未燃盡碳,與火電脫硝相比存在催化劑堵塞、堿金屬、燒結的問題。催化劑前脫硝一直是行業(yè)內卡脖子問題,前脫硝催化劑壽命不足1年,后脫硝需要煙氣再加熱,能耗高,催化劑價格高,運行成本高。
表1 某生物質鍋爐飛灰與燃煤鍋爐飛灰主要成分對比
圖2 脫硝催化劑堿金屬失活機理
天河環(huán)境與華北電力大學、河北工業(yè)大學等多所高校合作,采用德國進口板式涂覆設備,通過配方調整,表面改性、工藝優(yōu)化,開發(fā)了具有高抗堵、抗堿金屬中毒的適合生物質鍋爐前脫硝的板式脫硝催化劑。天河環(huán)境生物質前脫硝板式催化劑具有以下優(yōu)勢:
一是催化劑抗堵塞能力強,可適應生物質鍋爐20-40g/Nm3灰工況環(huán)境; 二是催化劑抗堿金屬中毒能力強,可滿足10%堿金屬工況長期穩(wěn)定運行;三是催化劑適應高水環(huán)境,可滿足煙氣中水含量25%以下長期穩(wěn)定運行;四是催化劑燃料適應性強,,稻草、秸稈、樹皮等常規(guī)燃料以及模板、皮革混合摻燒燃料均可滿足使用;五是催化劑壽命長,可根據煙氣條件及運行工況,最長使用壽命可達2年以上;六是專業(yè)設計一廠一策,百臺套運行業(yè)績,運行經驗豐富,根據不同工況,催化劑結構及節(jié)距設計合理,產品性能穩(wěn)定;七是具有CNAS認證實驗室,可為業(yè)主提供全壽命管理服務 。
天河環(huán)境自2016年開始涉入生物質脫硝領域,目前已有百臺爐生物質相關業(yè)績。其中某項目采用了天河環(huán)境生物質專用板式催化劑,布置在高塵區(qū)域,既鍋爐尾部煙道兩級省煤器間,自2023年6月投運,協(xié)議簽訂出口NOx濃度不大于50mg/Nm3,實際運行中出口NOx濃度可控制在10mg/Nm3以下,遠低于當地環(huán)保指標,單層壓損值在100Pa左右,抗堵塞效果明顯。
圖3 運行情況
另一項目為2021年投運,項目質保期為2年,目前運行時間已超過質保壽命,但出口指標依然可控。協(xié)議簽訂出口NOx濃度不大于50mg/Nm3,實際運行中出口NOx濃度可控制在10mg/Nm3以下。
生物質鍋爐尾氣超低排放技術研究刻不容緩。只有SCR脫硝技術可以實現(xiàn)“超低排放”的要求且長期穩(wěn)定。天河環(huán)境生物質前脫硝專用脫硝催化劑具有活性高、抗中毒特點,可以在高塵環(huán)境下保證長期運行不中毒,減少了業(yè)主投資和運行成本,全方位地解決了生物質鍋爐煙氣脫硝中出堿金屬中毒等問題。
天河環(huán)境本著“至高品質,至誠服務”的經營宗旨,銳意進取、不斷開發(fā)新產品、開拓新領域,業(yè)務覆蓋蜂窩脫硝催化劑、板式脫硝催化劑、以及催化劑再生、回收。專業(yè)的設計,優(yōu)質的產品,專注于脫硝綜合治理,可為客戶提供“你要我有,你用我保,你換我收”的一站式脫硝催化劑全壽命管家式服務。
2024-07-03