生物质发电锅炉脱硝技术比较研究文献综述

 2022-10-30 10:10

文献综述(或调研报告):

王学斌(2010)[1]认为,近年来随着能源短缺和环境危机的加剧,对生物质能的利用越来越引起人类的关注。目前我国生物质每年可用生物质能源的实物量约为7.96亿吨标煤,而目前实际使用量仅为2.2亿吨标煤左右。近几年来我国相继颁布了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》及《可再生能源发展“十一五”规划》,要求可再生能源在能源消费中的比重到2020年达到15%。在大环境及国家相关政策的支持下,据预测2020到年我国生物质发电的容量将增至1000万千瓦,2030年增至1500万千瓦;2006-2020年的生物质发电的总投资将仅次于火电、水电和核电,高达1950亿元。

柏继松(2012)[2]提出,生物质燃烧发电是一条在欧、美等发达国家实践中已得到验证的有效的生物质大规模、高效率转化利用途径。其中,丹麦在1988年就建成了世界上第一座秸秆燃烧发电厂。相比之下,我国的生物质燃烧发电产业起步较晚。然而自2006年以来,国家加大了生物质能开发利用的力度,制定了有利于生物质发电的相关政策,财政部等五部委出台了一整套财税扶植政策,以加速生物能源与生物化工的发展。

针对NOx污染问题,耿爱民(2015)[3]指出,随着国民经济发展、人口增长和城市化进程的加快,我国氮氧化物(NOx)的排放量稳步增长,研究表明NOx是形成雾霾天气的重要原因,对人类生产和生活造成极大危害,已成为制约我国社会经济发展的重要因素。燃煤锅炉作为NOx的主要排放源越来越被人们重视。目前,世界各国均对NOx的排放提出了非常苛刻的要求,并立法限制。我国的排放限制指标根据各地区的自身发展情况也有所差异。比如,我国制定的《锅炉大气污染物排放标准(GB 13271——2014)》中要求新建燃气锅炉NOx最高允许排放浓度为150mg/m3,其中北京市出台的地方标准《锅炉大气污染物排放标准》中对新建工业锅炉要求NOx最高允许浓度要求更低,应小于80mg/m3甚至30mg/m3超低氮排放。

对于生物质锅炉的脱硝方法的研究,刘升(2015) [4]总结了以下两个方法:

(1)SNCR脱硝

在炉膛800-l100℃这一温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可在有氧气的情况下、选择性地还原烟气中的NOx,据此发展了SNCR法。SNCR系统简单,炉膛既为反应器;投资少;脱硝效率一般为40%一60%,受锅炉结构尺寸影响大;技术成熟可靠。优点是技术成熟、投资和占地均较小;缺点是反应效率受炉内温度制约。

(2)SCR脱硝

SCR脱硝技术是指在催化剂的存在下,还原剂(无水氨、氨水或尿素)与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。SCR脱硝技术与其它技术相比,脱硝效率高,技术成熟,是工程上应用最多的烟气脱硝技术。SCR系统的脱硝效率在80%-90%之间。

生物质电厂SCR工艺在布置上有两种形式,一是高尘高温布置;二是低尘低温布置。

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