刘荣：四大技术可使燃气锅炉实现清洁供热

作者：冷凝锅炉    时间：2017-12-15 17:32

北京作为全国热电联产和供热面积最大的城市，其城镇供暖的状况尤其城镇供热的清洁化程度，备受瞩目。北京热力集团副总经理刘荣在“中国清洁供暖(新疆)论坛”上介绍说，北京市供热面积约为8.4亿平方米。其中，燃气锅炉房数量占比72%，热电联产数量占比25%，以燃油、燃煤为供热方式的只占少部分。采暖季大规模地燃烧天然气，会导致大气中氮氧化合物浓度的增高。正因为此，燃气锅炉排放的烟气如果不进行氮氧化物的处理，它仍然不能叫完全的清洁能源。

如何使燃气锅炉实现清洁供暖，最重要的核心就是减少氮氧化物的排放。刘荣认为，可有效控制氮氧化物排放的措施包括燃烧前处理即源头控制，燃烧中处理即低氮燃烧技术，最后是对生成的NOx进行处理,即烟气脱硝技术。以下为其中主要的四种降氮的技术：

■低氮燃烧器+烟气再循环技术

以望京蓝天供热厂(29MW)的降氮措施为例,更换低氮燃烧器为多级燃料分级燃烧+炉内再循环燃烧器，结合烟气外循环(FGR)技术，使锅炉在负荷94%时的氮氧化物排放量降为26毫克/立方米，锅炉效率为95.04%。

结论：投资少，技术成熟可靠，运行稳定，不占用锅炉房其他空间。但是对锅炉炉膛要求高，炉膛内部压力增高，燃烧火焰发生变化，可能冲刷炉膛水冷壁管。

■ 余热回收+臭氧氧化吸收技术

采用设置余热回收及臭氧脱硝一体化装置，把烟气从烟道中抽出。投入臭氧，将氮氧化物氧化成易溶于水的高价氮氧化物。此时，被臭氧氧化后的烟气进入吸收塔(此塔即烟气余热回收吸收塔)，溶于水形成硝酸，被碱液喷淋继而吸收形成硝酸盐。

以望京蓝天供热厂(29MW)为例，进行臭氧项目实施之后，锅炉负荷在85%时的氮氧化物排放量为25毫克/立方米。

结论：国内应用较少。技术成熟可靠，运行稳定，可同时达到节能减排效果。但是占地大，投资大，电耗高，后期维护保养的要求较高。

■ 贵金属催化解决方案

简单来讲，就是在炉膛处布置贵金属的脱硝装置。采用独特的单燃烧器设计，控制CO的生成。省煤器前的高温烟气段设置贵金属催化反应器，反应温度区间为220摄氏度~450摄氏度。在此过程中，烟气中携带的CO与NO在贵金属催化反应器中反应，N2与CO2排出(不加任何化学品)。

以左家庄供热厂(58MW)为例，项目实施后，锅炉负荷在100%时的氮氧化物排放量为29毫克/立方米，热效率为96.12%。

结论：应用较少，已有案例。技术先进，运行稳定，可近零排放。不使用氨等还原剂，没有二次污染。但是投资大、控制系统相对复杂、后期维护要求高。

■ SCR(SNCR)脱硝

尾部烟气处理包括电厂常用的选择性SCR和SNCR，区别于是否使用催化剂。如果没有催化剂(SNCR)，在尾部800摄氏度~1000摄氏度的温度较高区域，可在含有氨气的还原剂喷入以后，把氮氧化物还原成氮气和水;而如果温度比较低，就必须要加入催化剂，才可以把氮氧化物还原(SCR)。

以科丰供热厂(29MW)为例，对锅炉进行SCR改造，选取高负荷时400摄氏度左右区域做催化剂的布置区，并选用32.5%的尿素溶液作为还原剂。项目实施后，锅炉负荷在0~50%时的氮氧化物排放量为30毫克/立方米，负荷在50%~100%时的氮氧化物排放量为15毫克/立方米。

结论：技术成熟可靠，可近零排放，运行稳定。但投资大，对空间和反应温度有要求，也存在一定的安全隐患等。

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