鍋爐燃燒后會(huì)產(chǎn)生廢渣,主要包括燃煤鍋爐產(chǎn)生的爐渣和飛灰,以及生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的草木灰等。這些廢渣如果處置不當(dāng),不僅會(huì)占用大量土地資源,還會(huì)對(duì)土壤和地下水造成污染。爐渣和飛灰中含有一定量的重金屬和有害物質(zhì),如果隨意堆放,在雨水的沖刷下,這些有害物質(zhì)會(huì)滲入土壤和地下水中,造成環(huán)境污染。采用先進(jìn)的燃燒技術(shù)可以提高鍋爐的燃燒效率,減少污染物的生成。例如,采用低氮燃燒技術(shù)可以有效降低氮氧化物的排放。低氮燃燒技術(shù)通過優(yōu)化燃燒器的結(jié)構(gòu)和燃燒過程,使燃料在燃燒過程中形成局部還原性氣氛,抑制氮氧化物的生成。工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,降低污染物排放。安徽省 工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理科研
低氮燃燒技術(shù)是目前控制燃?xì)忮仩t氮氧化物排放的主要手段之一。常見的低氮燃燒技術(shù)包括分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán)(FGR)和預(yù)混燃燒等。分級(jí)燃燒技術(shù)是將燃燒過程分為兩個(gè)階段。在第一階段,將部分空氣(通常為總空氣量的70%-80%)送入燃燒器,使燃料在缺氧富燃的條件下燃燒,此時(shí)燃燒溫度較低,可抑制熱力型NOx的生成。在第二階段,將剩余的空氣送入,使燃料完全燃燒。通過這種方式,可有效降低氮氧化物的排放。煙氣再循環(huán)技術(shù)是將燃?xì)忮仩t尾部約10%-30%的煙氣(溫度約170℃),經(jīng)煙氣管道吸入到燃燒機(jī)進(jìn)風(fēng)口,混入助燃空氣后進(jìn)入爐膛。山西窯爐環(huán)境污染治理方案推行清潔生產(chǎn),減少工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染排放,防止污染物進(jìn)入土壤。
氮氧化物是燃?xì)忮仩t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?dú)猓∟?)與氧氣(O?)發(fā)生反應(yīng)生成的。當(dāng)燃燒溫度超過1500℃時(shí),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(shí)間和氧氣濃度是影響熱力型NOx生成的主要因素。高溫、長(zhǎng)停留時(shí)間和高氧氣濃度會(huì)促進(jìn)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(duì)較低,但在燃燒過程中仍會(huì)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(guān)。快速型NOx是在碳?xì)淙剂先紵龝r(shí),在火焰面附近快速生成的。其生成機(jī)理較為復(fù)雜,主要是由于碳?xì)浠衔锓纸猱a(chǎn)生的CH自由基等與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)生成HCN等中間產(chǎn)物,再進(jìn)一步氧化生成NOx??焖傩蚇Ox在燃?xì)忮仩t中的生成量相對(duì)較少。
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(shù),廣泛應(yīng)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(shù)原理、工藝流程、關(guān)鍵要素、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及典型案例等方面詳細(xì)介紹SCR技術(shù):二、工藝流程還原劑制備與儲(chǔ)存:液氨法:液氨儲(chǔ)存于壓力罐,經(jīng)蒸發(fā)器氣化為氨氣,再與空氣混合后噴入反應(yīng)器。尿素法:尿素顆粒溶解為溶液(濃度通常為40%~50%),通過水解或熱解生成氨氣。氨噴射系統(tǒng):氨氣/空氣混合物通過噴槍均勻噴入SCR反應(yīng)器入口煙道,確保與煙氣充分混合。SCR反應(yīng)器:反應(yīng)器內(nèi)布置催化劑層(通常為2~3層),煙氣在催化劑表面發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)器設(shè)計(jì)需考慮流場(chǎng)均勻性,避免局部氨逃逸或催化劑磨損。催化劑再生與更換:催化劑因中毒、堵塞或老化失活后,需通過高溫水洗、化學(xué)清洗等方式再生,或直接更換新催化劑。氨逃逸監(jiān)測(cè)與控制:通過在線監(jiān)測(cè)儀表(如激光氨逃逸分析儀)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出口氨濃度,調(diào)整噴氨量以控制氨逃逸在3ppm以下。限制高污染車輛上路,推廣新能源汽車。
SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction,選擇性非催化還原)是一種常用的煙氣脫硝技術(shù),通過在高溫條件下向煙氣中噴入還原劑,將氮氧化物(NOx)還原為無害的氮?dú)猓∟?)和水(H?O)。以下從原理、工藝流程、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及典型案例等方面詳細(xì)介紹SNCR技術(shù):一、技術(shù)原理SNCR的關(guān)鍵反應(yīng)是還原劑(如氨或尿素)在高溫(850℃~1100℃)下分解,并與煙氣中的NOx發(fā)生選擇性還原反應(yīng):氨(NH?)為還原劑時(shí):4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素(CO(NH?)?)為還原劑時(shí):尿素先分解為氨和異氰酸,再與NO反應(yīng):CO(NH2)2→NH3+HNCO6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO+2HNCO→7N2+2CO2+2H2O關(guān)鍵點(diǎn):反應(yīng)需在高溫?zé)o催化劑條件下進(jìn)行,溫度過低(<850℃)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不完全,氨逃逸增加;溫度過高(>1100℃)則氨分解為NO,降低脫硝效率。加強(qiáng)監(jiān)管執(zhí)法,對(duì)違規(guī)排放的企業(yè)進(jìn)行處罰,保護(hù)土壤環(huán)境安全。安徽省 燃?xì)忮仩t環(huán)境污染治理施工
建立鍋爐污染治理獎(jiǎng)懲機(jī)制,對(duì)達(dá)標(biāo)企業(yè)給予稅收或補(bǔ)貼支持。安徽省 工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理科研
燃?xì)忮仩t排放的污染物對(duì)人體健康構(gòu)成直接威脅。氮氧化物具有刺激性氣味,會(huì)刺激呼吸道黏膜,引發(fā)呼吸道炎癥,長(zhǎng)期暴露在高濃度氮氧化物環(huán)境中,會(huì)增加患***、肺氣腫等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。二氧化硫同樣具有刺激性,會(huì)導(dǎo)致咳嗽、氣喘、呼吸困難等癥狀。對(duì)于***患者等敏感人群,二氧化硫的危害更為嚴(yán)重,可能誘發(fā)***發(fā)作。顆粒物中的有害物質(zhì),如重金屬(鉛、汞、鎘等)、多環(huán)芳烴等,被人體吸入后,會(huì)在體內(nèi)積累,對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成損害。研究表明,長(zhǎng)期暴露在高濃度PM?.?環(huán)境中的人群,心血管疾病死亡率明顯增加。安徽省 工業(yè)鍋爐環(huán)境污染治理科研