垃圾焚烧过程中的烟气脱硝需要注意的细节
垃圾焚烧过程中的脱硝(主要去除氮氧化物NOx)是烟气处理的关键环节,需综合考虑技术选择、运行参数和环保要求。以下是需要注意的关键细节:
1. 工艺选择与适用性
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SNCR(选择性非催化还原)
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温度窗口:需严格控制反应温度(通常850~1100℃),垃圾焚烧炉的炉膛温度波动可能影响脱硝效率。
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氨逃逸:过量喷入还原剂(尿素或氨水)可能导致未反应的氨逃逸,需优化喷射点位和剂量。
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适合场景:适用于中小型焚烧厂,成本较低但效率较低(约30~50%)。
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SCR(选择性催化还原)
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催化剂选择:常用钒钨钛催化剂,但垃圾烟气中的重金属(如Pb、As)、粉尘和酸性气体(SO2、HCl)易导致催化剂中毒。
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温度匹配:中温SCR(180~300℃)需避免烟气再热能耗过高;低温SCR(<180℃)需解决催化剂活性问题。
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适合场景:高效(脱硝率>80%),但投资和运维成本高,需前置除尘、脱酸等工艺保护催化剂。
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组合工艺:SNCR+SCR联合可平衡效率与成本,需注意系统协同控制。
2. 烟气特性影响
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成分复杂性:垃圾焚烧烟气含高浓度粉尘、酸性气体(HCl、SO2)、重金属及二噁英,可能堵塞催化剂或引发副反应(如SO2氧化为SO3)。
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氧含量波动:垃圾热值不稳定导致烟气氧含量变化,影响还原剂(如氨)与NOx的反应路径。
3. 关键运行参数控制
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氨氮比(NSR):通常控制在1.0~1.2,过高增加氨逃逸,过低降低脱硝效率。
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混合均匀性:还原剂需与烟气充分混合,避免局部浓度过高或过低。
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空速(GHSV):SCR系统中,过高的空速会缩短烟气与催化剂接触时间,降低效率。
4. 设备与维护要点
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喷射系统设计:SNCR的喷嘴需耐高温、防堵塞,位置应避开高温腐蚀区域。
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催化剂管理:SCR需定期清灰(如声波吹灰)、监测活性,更换周期通常2~5年。
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防腐措施:氨逃逸与SO3可能形成硫酸氢铵(ABS),造成下游设备(空预器、除尘器)腐蚀。
5. 二次污染防控
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氨逃逸:需安装氨逃逸监测仪(通常要求<3 ppm),必要时增设湿式洗涤塔。
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N2O生成:高温下尿素分解可能产生温室气体N2O,需优化喷射温度。
6. 协同处理与能耗
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与脱酸、除尘协同:SCR通常布置在除尘(如布袋)和脱酸(如半干法)之后,以减少催化剂堵塞。
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能耗问题:烟气再热(如SCR前加热)会增加能耗,可考虑余热回收或低温催化剂。
7. 法规与监测
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排放标准:需符合当地NOx限值(如中国GB 18485-2014要求≤250 mg/m³)。
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在线监测:CEMS系统需定期校准,确保NOx、氨逃逸等数据准确。
8. 经济性优化
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还原剂成本:液氨、尿素或氨水的选择需考虑储存安全性和价格。
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催化剂寿命:通过预处理(如喷活性炭吸附重金属)延长催化剂使用时间。
总结建议
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前期设计:根据垃圾成分、热值波动选择合适工艺,预留调整空间。
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运行中:密切监控温度、氨逃逸及催化剂状态,及时调整喷氨策略。
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维护保养:定期清理喷射系统和催化剂,避免因积灰或中毒导致效率下降。
通过精细化控制,可在满足环保要求的同时降低运行成本。
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