生物質鍋爐尾氣低排放的技術
隨著我國社會主義經濟的發展，人們的觀念等都發生了巨大的變化，保護生態環境、節約資源管理已經可以成為當前人們的共識。這種意識已經完全滲透到我國社會生活的各個方面。
隨著我國社會主義經濟的發展，人們的觀念等都發生了巨大的變化，保護生態環境、節約資源管理已經可以成為當前人們的共識。這種意識已經完全滲透到我國社會生活的各個方面。為了減少鍋爐的污染，生物質鍋爐應運而生。本文主要介紹了生物質鍋爐的含義及其發展生產企業排污情況，分析了生物質鍋爐尾氣超低排放信息技術的必要性，對生物質鍋爐脫硝技術、脫硫系統技術及降塵措施研究進行了不斷深入學習探討。
0 引言
我國已于2006 年1 月開始進行實施《中華民族人民共和國可再生能源法》，為生物質能等可再生能源的廣泛研究應用可以提供管理制度和法律能夠保證。在許多省份，生物質正在成為一種有效的補充和替代燃料煤，因為燃煤鍋爐環境污染明顯，因此生物質鍋爐的應用越來越廣泛，但會有生物質鍋爐的廢氣的一部分，并與廢氣粉塵中產生需要之前達到排放標準進行處理。并且而隨著我國燃煤鍋爐“超低排放”的不斷發展推進，自身企業排放標準缺失的生物質文化往往我們需要學生面臨同樣的“超低”考驗，生物質鍋爐尾氣超低排放信息技術應用研究刻不容緩，本文主要從生物質鍋爐脫硝技術、脫硫技術及降塵措施三個主要方面可以展開分析研究。
1 生物質鍋爐
生物質進行鍋爐是鍋爐的一個產品種類，就是以生物質生活能源發展做為主要燃料的鍋爐叫生物質通過鍋爐，分為生物質生產蒸汽鍋爐、生物質以及熱水鍋爐、生物質熱風爐、生物質導熱油爐、立式生物質對于鍋爐、臥式生物質鍋爐等。從簡單的意義上說，生物質鍋爐鍋爐有普通的功能，實際上，它是基于生物質燃料鍋爐和開展工作。
1.1 1.1常見生物量燃料的工業分析部分
生物質進行氣化是利用環境空氣中的氧氣或含氧物做氣化劑，在高溫工作條件下將生物質燃料中的可燃材料部分轉化為可燃氣（主要是通過氫氣、一氧化碳和甲烷）的熱化學方法反應。20世紀70年代，首次提出了將氣化技術應用于生物質這種含能密度低的燃料。生物質的揮發份含量進行一般在76～86％，生物質材料受熱后在相對成本較低的溫度下就能使企業大量的揮發份物質可以析出。幾種常見生物質燃料的工業分析見表1。
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1.2 常見生物質進行鍋爐設備選型
隨著生物質鍋爐廣泛的市場認可，它的類型和相關模型也日益多樣化，包括快速安裝的生物燃料鍋爐，生物質鍋爐，生物質角管鍋爐，生物質發電（發電站）鍋爐，生物質鍋爐以快的組件，生物質（植物）鍋爐，例如，相關性參數的綜合分析，如表2中列出，表3。
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需要推廣使用生物質鍋爐2超低尾氣排放技術
2.1 國家政策要求
生物質鍋爐大氣排放標準嚴格執行國家環保部門制定的“鍋爐大氣污染物排放標準。我國企業現行生物質鍋爐排放技術標準數據如表4 所示。而生物質鍋爐盡管國家相比我國煤炭鍋爐污染影響較小，但在其燃燒過程中我們還會導致產生不同顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、酸性氣體等，應采取科學有效管理措施可以將其排放量控制在最低。
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2.2 社會責任體現
生物質能作為一種清潔，可再生能源，已成為石油，天然氣，三個第四大能源的煤炭能源之后，越來越多的生物質鍋爐以取代現有的燃煤鍋爐。然而生物質鍋爐燃燒產生時大量的灰和塵嚴重影響了生態環境和人民的身心健康。生物質進行鍋爐燃燒過程中產生影響污染物研究主要內容包含：顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、酸性氣體等。（圖2）
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生物質鍋爐尾氣超低排放技術分析
在充分了解生物質燃料組成及相關參數的基礎上，制定生物質鍋爐尾氣超低排放處理詳細方案，達到生物質鍋爐尾氣處理達標排放的效果。我國的生物質鍋爐集中在電力、供熱、冶金、造紙、建材、化工等行業，主要分布在工業和人口集中的城鎮及周邊人口的密集地區，以滿足居民供電、采暖、工業用熱水和蒸汽的需求，因此煙氣凈化超低排放技術分析十分必要，脫硫技術及降塵措施三個方面展開了深入分析。
3.1 脫硝技術
3.1.1 常規脫硝技術對比（表5）
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3.1.2 各脫硝技術具體分析
①SNCR 流程。
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缺點：脫硝效率低；對鍋爐控制要求高；氨逃逸率大。
②SCR 脫硝原理。（圖4）
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需要進行說明的是由于我國目前的催化劑以釩鈦體系作為催化劑研究為主，而生一種物質鍋爐高溫煙氣中含有大量的草木灰，其中一個富含堿性金屬。堿性金屬對對催化劑的毒腐作用可以明顯，難以得到保證企業長期發展高效運行，因此，常規的SCR 技術研究目前在生物質鍋爐脫硝中無法有效應用。
③低溫氧化脫硝。
低溫氧化脫硝主要包括兩個步驟：1)臭氧一般作為強氧化劑將不溶性NO氧化成水溶性NO2，N2O3，N2O5等高價氮氧化物；2)堿金屬在吸收塔中吸收，最后將NOX轉化成硝酸鹽，達到去除目的。
低溫氧化脫硝的效率主要由兩方面決定：一是通過氧化技術效率；二是可以吸收利用效率。 目前，采用濕法脫硫塔作為NOX吸收塔的低溫氧化吸收脫硝有許多成熟的應用，效率高，穩定可靠，但投資大，系統復雜，運維成本大。
3.2 脫硫技術
3.2.1 干法脫硫技術
3、NID法原理石：灰粉經過石灰消化器（LDH）消化后進入反應器，與煙氣中的SO 發生化學反應，生成 CaSO 和 CaSO ，煙氣中的SO 被脫除。干法的操作溫度控制在60－110℃。（圖5）
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優點：設備簡單，占地面積小，投資少，運行費用，操作方便，能耗低，便于產品的處置。
缺點：脫硫效率低，吸收劑利用率低，磨損結垢現象較為嚴重，設備維護困難，設備運行可靠性不高，壽命短等。
3.2.2 半干法脫硫技術
半干裝置具有參與，通常石灰脫硫劑，脫硫產物硫酸鈣和亞硫酸鈣的液體和氣體的脫硫過程。半干法的操作溫度控制在60－80℃。（圖6）
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優點：該系統是簡單的，不產生廢水;降低運營成本;
劣勢：脫硫技術效率水平較低，對于一個較高含硫量煙氣難以得到保證企業超低排放；負荷適應性差，煙氣量及SO2 濃度波動影響較大時脫硫工作效率波動具有很大，難以實現穩定發展達標排放；粉塵超低排放完全依賴布袋除塵器，除塵器對于我國粉塵超低排放的穩定性較差；配合低溫氧化吸收的效率要求較低。
由于生物質燃料含硫量低，大多數生物質發電項目采用干法或半干法脫硫技術。
3.2.3 濕法脫硫技術
濕式法是使用石灰石，氧化鈣，氧化鎂，鈉和其它堿脫硫劑的，吸收原理在氣體，液體和固體的脫硫方法施加，將殘余物與脫硫產物混合，并且作為薄糊液。濕法脫硫的操作溫度在44－55℃。
優點：高脫硫效率，穩定的排放標準
放; 系統穩定，負載適應性好。
缺點：產生廢水，需進一步處理；系統比干法復雜。
3.2.4 氣液耦合脫硫技術
在吸收塔煙氣流量入口上部結構設置氣液耦合器，可以在小液氣比的工況下實現企業高效利用脫硫除塵。（圖7）
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氣液耦合脫硫技術ーー具有以下優點: 一是氣體均質效果好，避免了煙氣偏差和短路; 二是提高了傳質能力，增加了氣液碰撞頻率，提高了氣液傳質效率，提高了吸收效率; 三是降溫速度快。高溫煙道氣通過氣 - 液雙旋風耦合器，高強度混合與煙道氣中的淤漿中的煙道氣碰撞快速冷卻，并提供最佳的反應溫度增加了淤漿噴霧的上層的有效吸收空間吸收二氧化硫;四是提高煙氣停留時間。該技術使漿液與煙氣的接觸時間增加了50% ，碰撞頻率增加了兩倍，漿液滴與煙氣的動能增加了近一倍。
2）在空塔噴淋吸收塔內加裝雙氣旋氣液耦合器優勢：（1）有效降低了改造成本和運行成本，在保證脫硫效率的前提下，加裝雙氣旋氣液耦合器可有效降低液氣比，減少噴淋層加裝量，可使改造投入降低，同時低運行成本。在相同條件下，噴霧塔和選定的約20％的較低的空塔液氣比至40％的氣體 - 液體耦合，脫硫綜合廠用電率比淺噴涂的20％降低;第二加載雙吸收塔內加脫硫效率旋風分離器氣液耦合器提高脫硫效率，同時其去除效率的增加，由于氣 - 液雙旋風脫硫效率耦合器允許漿料液滴碰撞和混合煙氣，也不會產生液體二級破碎霧化液滴夾帶的漿料會導致二次污染。到目前為止，采用該技術的脫硫裝置脫硫效率穩定在99% 以上，除塵效率在80% 以上，由于煙氣偏差和煙氣冷卻的有效解決，整個吸收系統運行更加穩定可靠，運行調節非常簡單。同時，氣液耦合塔檢修維護方便，裝置可以使用壽命長，系統進行檢修維護量低，運行信息安全工作穩定。
3.3 降塵措施
3.3.1 布袋除塵技術
由殼體袋式過濾器，清潔空氣室，所述閥殼體，料斗，過濾器裝置，以及吹入壓縮空氣管道系統，著陸和其他組件和防雨：袋式過濾器的結構。
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當含塵氣體從進風口進入收塵器后，氣流經進氣閥進入收塵室，在格柵板作用下，由于慣性作用，氣流中的粗顆粒粉塵直接落入灰斗，起到預塵的作用。氣流通過內部裝有金屬骨架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，凈化后的氣體進入袋室上部的凈氣室，匯集到出風管排出。當濾袋外部粉塵聚集到一定厚度,脈沖閥動作(由清灰程序控制儀控制),一股壓縮空氣流進入噴吹管,并由一組噴孔噴出,高速氣流帶動周圍空氣經噴孔噴入各個濾袋內,使捕集在濾袋外壁上的粉塵脫落。
布袋除塵系統技術主要優點：除塵效率高、粉塵處理方法簡單、運用靈敏、布局結構簡單。
袋式過濾器的缺點：高溫性能差，適應性差，以水性煙霧，維修困難，袋（1 - 3年）進行更換，較高的操作成本。
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3.3.2 管束式除霧器技術
旋風灰塵氣旋除霧器是四的串聯組合。
其工作原理是：經過脫硫后凈煙氣其含有大量的霧滴，霧滴由漿液液滴、凝結液滴和塵顆粒組成，當這部分凈煙氣進入高效除塵除霧器，高效除塵除霧器筒內加設的氣旋板使脫硫凈煙氣在氣旋筒內旋轉起來，在氣旋器上方形成氣液兩相的劇烈旋轉及擾動，從而使得凈煙氣中的細小液滴、細微粉塵顆粒、氣溶膠等微小顆粒物互相碰撞團聚凝聚成大液滴，再在氣旋板外旋結構作用下，使脫硫凈煙氣向外離心運動，聚合形成的大液滴與氣旋筒壁碰撞，并被氣旋筒壁液膜捕獲吸收，實現高效除霧除塵。
旋風灰塵除霧器優點：小系統阻力，低投資，系統簡單，操作和維護簡單。
旋風除塵器的缺點是除塵效率低，除霧器葉片的漿液堆積導致效率下降，用水量大，運行維護量大。
4 結語
生物質鍋爐的使用會給我國社會經濟的發展帶來較大的好處，對于生物質鍋爐煙氣的超低排放改造，應針對生物質鍋爐脫硝技術、脫硫技術及降塵措施三個方面，加快技術研發和設備升級工作，制定合理的技術方案，保證生物質鍋爐的排放滿足國家環保政策要求。
0 引言
我國已于2006 年1 月開始進行實施《中華民族人民共和國可再生能源法》，為生物質能等可再生能源的廣泛研究應用可以提供管理制度和法律能夠保證。在許多省份，生物質正在成為一種有效的補充和替代燃料煤，因為燃煤鍋爐環境污染明顯，因此生物質鍋爐的應用越來越廣泛，但會有生物質鍋爐的廢氣的一部分，并與廢氣粉塵中產生需要之前達到排放標準進行處理。并且而隨著我國燃煤鍋爐“超低排放”的不斷發展推進，自身企業排放標準缺失的生物質文化往往我們需要學生面臨同樣的“超低”考驗，生物質鍋爐尾氣超低排放信息技術應用研究刻不容緩，本文主要從生物質鍋爐脫硝技術、脫硫技術及降塵措施三個主要方面可以展開分析研究。
1 生物質鍋爐
生物質進行鍋爐是鍋爐的一個產品種類，就是以生物質生活能源發展做為主要燃料的鍋爐叫生物質通過鍋爐，分為生物質生產蒸汽鍋爐、生物質以及熱水鍋爐、生物質熱風爐、生物質導熱油爐、立式生物質對于鍋爐、臥式生物質鍋爐等。從簡單的意義上說，生物質鍋爐鍋爐有普通的功能，實際上，它是基于生物質燃料鍋爐和開展工作。
1.1 1.1常見生物量燃料的工業分析部分
生物質進行氣化是利用環境空氣中的氧氣或含氧物做氣化劑，在高溫工作條件下將生物質燃料中的可燃材料部分轉化為可燃氣（主要是通過氫氣、一氧化碳和甲烷）的熱化學方法反應。20世紀70年代，首次提出了將氣化技術應用于生物質這種含能密度低的燃料。生物質的揮發份含量進行一般在76～86％，生物質材料受熱后在相對成本較低的溫度下就能使企業大量的揮發份物質可以析出。幾種常見生物質燃料的工業分析見表1。
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1.2 常見生物質進行鍋爐設備選型
隨著生物質鍋爐廣泛的市場認可，它的類型和相關模型也日益多樣化，包括快速安裝的生物燃料鍋爐，生物質鍋爐，生物質角管鍋爐，生物質發電（發電站）鍋爐，生物質鍋爐以快的組件，生物質（植物）鍋爐，例如，相關性參數的綜合分析，如表2中列出，表3。
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需要推廣使用生物質鍋爐2超低尾氣排放技術
2.1 國家政策要求
生物質鍋爐大氣排放標準嚴格執行國家環保部門制定的“鍋爐大氣污染物排放標準。我國企業現行生物質鍋爐排放技術標準數據如表4 所示。而生物質鍋爐盡管國家相比我國煤炭鍋爐污染影響較小，但在其燃燒過程中我們還會導致產生不同顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、酸性氣體等，應采取科學有效管理措施可以將其排放量控制在最低。
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2.2 社會責任體現
生物質能作為一種清潔，可再生能源，已成為石油，天然氣，三個第四大能源的煤炭能源之后，越來越多的生物質鍋爐以取代現有的燃煤鍋爐。然而生物質鍋爐燃燒產生時大量的灰和塵嚴重影響了生態環境和人民的身心健康。生物質進行鍋爐燃燒過程中產生影響污染物研究主要內容包含：顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、酸性氣體等。（圖2）
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生物質鍋爐尾氣超低排放技術分析
在充分了解生物質燃料組成及相關參數的基礎上，制定生物質鍋爐尾氣超低排放處理詳細方案，達到生物質鍋爐尾氣處理達標排放的效果。我國的生物質鍋爐集中在電力、供熱、冶金、造紙、建材、化工等行業，主要分布在工業和人口集中的城鎮及周邊人口的密集地區，以滿足居民供電、采暖、工業用熱水和蒸汽的需求，因此煙氣凈化超低排放技術分析十分必要，脫硫技術及降塵措施三個方面展開了深入分析。
3.1 脫硝技術
3.1.1 常規脫硝技術對比（表5）
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3.1.2 各脫硝技術具體分析
①SNCR 流程。
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缺點：脫硝效率低；對鍋爐控制要求高；氨逃逸率大。
②SCR 脫硝原理。（圖4）
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需要進行說明的是由于我國目前的催化劑以釩鈦體系作為催化劑研究為主，而生一種物質鍋爐高溫煙氣中含有大量的草木灰，其中一個富含堿性金屬。堿性金屬對對催化劑的毒腐作用可以明顯，難以得到保證企業長期發展高效運行，因此，常規的SCR 技術研究目前在生物質鍋爐脫硝中無法有效應用。
③低溫氧化脫硝。
低溫氧化脫硝主要包括兩個步驟：1)臭氧一般作為強氧化劑將不溶性NO氧化成水溶性NO2，N2O3，N2O5等高價氮氧化物；2)堿金屬在吸收塔中吸收，最后將NOX轉化成硝酸鹽，達到去除目的。
低溫氧化脫硝的效率主要由兩方面決定：一是通過氧化技術效率；二是可以吸收利用效率。 目前，采用濕法脫硫塔作為NOX吸收塔的低溫氧化吸收脫硝有許多成熟的應用，效率高，穩定可靠，但投資大，系統復雜，運維成本大。
3.2 脫硫技術
3.2.1 干法脫硫技術
3、NID法原理石：灰粉經過石灰消化器（LDH）消化后進入反應器，與煙氣中的SO 發生化學反應，生成 CaSO 和 CaSO ，煙氣中的SO 被脫除。干法的操作溫度控制在60－110℃。（圖5）
8.jpg
優點：設備簡單，占地面積小，投資少，運行費用，操作方便，能耗低，便于產品的處置。
缺點：脫硫效率低，吸收劑利用率低，磨損結垢現象較為嚴重，設備維護困難，設備運行可靠性不高，壽命短等。
3.2.2 半干法脫硫技術
半干裝置具有參與，通常石灰脫硫劑，脫硫產物硫酸鈣和亞硫酸鈣的液體和氣體的脫硫過程。半干法的操作溫度控制在60－80℃。（圖6）
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優點：該系統是簡單的，不產生廢水;降低運營成本;
劣勢：脫硫技術效率水平較低，對于一個較高含硫量煙氣難以得到保證企業超低排放；負荷適應性差，煙氣量及SO2 濃度波動影響較大時脫硫工作效率波動具有很大，難以實現穩定發展達標排放；粉塵超低排放完全依賴布袋除塵器，除塵器對于我國粉塵超低排放的穩定性較差；配合低溫氧化吸收的效率要求較低。
由于生物質燃料含硫量低，大多數生物質發電項目采用干法或半干法脫硫技術。
3.2.3 濕法脫硫技術
濕式法是使用石灰石，氧化鈣，氧化鎂，鈉和其它堿脫硫劑的，吸收原理在氣體，液體和固體的脫硫方法施加，將殘余物與脫硫產物混合，并且作為薄糊液。濕法脫硫的操作溫度在44－55℃。
優點：高脫硫效率，穩定的排放標準
放; 系統穩定，負載適應性好。
缺點：產生廢水，需進一步處理；系統比干法復雜。
3.2.4 氣液耦合脫硫技術
在吸收塔煙氣流量入口上部結構設置氣液耦合器，可以在小液氣比的工況下實現企業高效利用脫硫除塵。（圖7）
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氣液耦合脫硫技術ーー具有以下優點: 一是氣體均質效果好，避免了煙氣偏差和短路; 二是提高了傳質能力，增加了氣液碰撞頻率，提高了氣液傳質效率，提高了吸收效率; 三是降溫速度快。高溫煙道氣通過氣 - 液雙旋風耦合器，高強度混合與煙道氣中的淤漿中的煙道氣碰撞快速冷卻，并提供最佳的反應溫度增加了淤漿噴霧的上層的有效吸收空間吸收二氧化硫;四是提高煙氣停留時間。該技術使漿液與煙氣的接觸時間增加了50% ，碰撞頻率增加了兩倍，漿液滴與煙氣的動能增加了近一倍。
2）在空塔噴淋吸收塔內加裝雙氣旋氣液耦合器優勢：（1）有效降低了改造成本和運行成本，在保證脫硫效率的前提下，加裝雙氣旋氣液耦合器可有效降低液氣比，減少噴淋層加裝量，可使改造投入降低，同時低運行成本。在相同條件下，噴霧塔和選定的約20％的較低的空塔液氣比至40％的氣體 - 液體耦合，脫硫綜合廠用電率比淺噴涂的20％降低;第二加載雙吸收塔內加脫硫效率旋風分離器氣液耦合器提高脫硫效率，同時其去除效率的增加，由于氣 - 液雙旋風脫硫效率耦合器允許漿料液滴碰撞和混合煙氣，也不會產生液體二級破碎霧化液滴夾帶的漿料會導致二次污染。到目前為止，采用該技術的脫硫裝置脫硫效率穩定在99% 以上，除塵效率在80% 以上，由于煙氣偏差和煙氣冷卻的有效解決，整個吸收系統運行更加穩定可靠，運行調節非常簡單。同時，氣液耦合塔檢修維護方便，裝置可以使用壽命長，系統進行檢修維護量低，運行信息安全工作穩定。
3.3 降塵措施
3.3.1 布袋除塵技術
由殼體袋式過濾器，清潔空氣室，所述閥殼體，料斗，過濾器裝置，以及吹入壓縮空氣管道系統，著陸和其他組件和防雨：袋式過濾器的結構。
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當含塵氣體從進風口進入收塵器后，氣流經進氣閥進入收塵室，在格柵板作用下，由于慣性作用，氣流中的粗顆粒粉塵直接落入灰斗，起到預塵的作用。氣流通過內部裝有金屬骨架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，凈化后的氣體進入袋室上部的凈氣室，匯集到出風管排出。當濾袋外部粉塵聚集到一定厚度,脈沖閥動作(由清灰程序控制儀控制),一股壓縮空氣流進入噴吹管,并由一組噴孔噴出,高速氣流帶動周圍空氣經噴孔噴入各個濾袋內,使捕集在濾袋外壁上的粉塵脫落。
布袋除塵系統技術主要優點：除塵效率高、粉塵處理方法簡單、運用靈敏、布局結構簡單。
袋式過濾器的缺點：高溫性能差，適應性差，以水性煙霧，維修困難，袋（1 - 3年）進行更換，較高的操作成本。
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3.3.2 管束式除霧器技術
旋風灰塵氣旋除霧器是四的串聯組合。
其工作原理是：經過脫硫后凈煙氣其含有大量的霧滴，霧滴由漿液液滴、凝結液滴和塵顆粒組成，當這部分凈煙氣進入高效除塵除霧器，高效除塵除霧器筒內加設的氣旋板使脫硫凈煙氣在氣旋筒內旋轉起來，在氣旋器上方形成氣液兩相的劇烈旋轉及擾動，從而使得凈煙氣中的細小液滴、細微粉塵顆粒、氣溶膠等微小顆粒物互相碰撞團聚凝聚成大液滴，再在氣旋板外旋結構作用下，使脫硫凈煙氣向外離心運動，聚合形成的大液滴與氣旋筒壁碰撞，并被氣旋筒壁液膜捕獲吸收，實現高效除霧除塵。
旋風灰塵除霧器優點：小系統阻力，低投資，系統簡單，操作和維護簡單。
旋風除塵器的缺點是除塵效率低，除霧器葉片的漿液堆積導致效率下降，用水量大，運行維護量大。
4 結語
生物質鍋爐的使用會給我國社會經濟的發展帶來較大的好處，對于生物質鍋爐煙氣的超低排放改造，應針對生物質鍋爐脫硝技術、脫硫技術及降塵措施三個方面，加快技術研發和設備升級工作，制定合理的技術方案，保證生物質鍋爐的排放滿足國家環保政策要求。