氮氧化物是燃气锅炉排放的主要污染物之一,其产生途径主要有三种:热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。热力型NOx是在高温条件下,空气中的氮气(N₂)与氧气(O₂)发生反应生成的。当燃烧温度超过1500℃时,热力型NOx的生成速率急剧增加。其生成过程如下:N₂+O→NO+N;N+O₂→NO+O。燃烧温度、停留时间和氧气浓度是影响热力型NOx生成的主要因素。高温、长停留时间和高氧气浓度会促进热力型NOx的生成。燃料型NOx是由燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化生成的。虽然天然气中的含氮化合物含量相对较低,但在燃烧过程中仍会有一定量的燃料型NOx产生。燃料型NOx的生成与燃料中的氮含量、燃烧条件等有关。快速型NOx是在碳氢燃料燃烧时,在火焰面附近快速生成的。其生成机理较为复杂,主要是由于碳氢化合物分解产生的CH自由基等与空气中的氮气反应生成HCN等中间产物,再进一步氧化生成NOx。快速型NOx在燃气锅炉中的生成量相对较少。锅炉废气治理应注重长期规划和短期行动相结合,确保治理工作的持续性和有效性。燃气环境污染治理
生活污水排放:随着城镇化进程的加快,城市人口数量不断增加,生活污水的排放量也随之剧增。生活污水中含有大量的有机物、氮、磷等营养物质,如果处理不当,容易导致水体富营养化,引发藻类过度繁殖。此外,部分地区的污水处理设施建设滞后,处理能力不足,也是生活污水污染水体的重要原因。农业面源污染:农业生产中普遍使用的化肥、农药和畜禽养殖产生的废弃物,通过地表径流和渗透等方式进入水体,造成农业面源污染。大量的化肥和农药残留不仅污染了地表水,还会渗入地下,污染地下水。畜禽养殖废弃物如果处理不当,其中的有机物、病原体和氮、磷等污染物会随雨水进入河流、湖泊,加剧水体污染。固体废弃物污染:固体废弃物的随意堆放和填埋,其中的有害物质会随着雨水的冲刷和渗透进入水体。垃圾焚烧产生的飞灰和渗滤液也含有大量的重金属和有机污染物,如果处理不当,同样会对水体造成污染。此外,一些海洋垃圾,如塑料废弃物等,漂浮在海面或沉入海底,对海洋生态环境造成了严重破坏。山西环境污染治理治理加强对锅炉废气治理的宣传力度,提高全社会的环保意识和参与度。
锅炉燃烧后会产生废渣,主要包括燃煤锅炉产生的炉渣和飞灰,以及生物质锅炉产生的草木灰等。这些废渣如果处置不当,不仅会占用大量土地资源,还会对土壤和地下水造成污染。炉渣和飞灰中含有一定量的重金属和有害物质,如果随意堆放,在雨水的冲刷下,这些有害物质会渗入土壤和地下水中,造成环境污染。采用先进的燃烧技术可以提高锅炉的燃烧效率,减少污染物的生成。例如,采用低氮燃烧技术可以有效降低氮氧化物的排放。低氮燃烧技术通过优化燃烧器的结构和燃烧过程,使燃料在燃烧过程中形成局部还原性气氛,抑制氮氧化物的生成。
选择性催化还原法是在催化剂的作用下,利用还原剂(如氨气、尿素等)将氮氧化物还原为氮气和水。选择性非催化还原法是在高温条件下,将还原剂直接喷入炉膛,与氮氧化物发生还原反应,将氮氧化物还原为氮气和水。除尘设备主要用于脱除废气中的颗粒物。常见的除尘设备有旋风除尘器、布袋除尘器和静电除尘器等。旋风除尘器是利用离心力将颗粒物从气流中分离出来。布袋除尘器是利用过滤材料对废气进行过滤,将颗粒物截留在过滤材料上。静电除尘器是利用静电场的作用,使颗粒物带上电荷,然后在电场力的作用下将颗粒物吸附在集尘板上。锅炉废气治理应注重国际合作与交流,借鉴国际先进经验和技术成果。
SNCR与SCR在运行成本方面的区别如下:还原剂消耗成本:SNCR:由于脱硝效率较低(30%-70%),为达到相同脱硝效果需消耗更多还原剂(如氨或尿素),导致还原剂成本较高。SCR:脱硝效率高(80%-95%),还原剂利用率更高,单位脱硝量下还原剂消耗成本相对较低。催化剂相关成本:SNCR:不使用催化剂,无需承担催化剂采购、更换及再生费用,成本优势明显。SCR:催化剂是关键部件,初始采购成本高昂,且需定期更换(周期约3-5年),单次更换费用可达数十万至数百万人民币,长期运行成本占比大。能源消耗成本:SNCR:系统简单,无需额外能源支持反应,能源消耗主要来自还原剂喷射等基础操作,成本较低。SCR:需消耗电能驱动风机输送烟气、运行氨喷射系统及控制系统,大型机组长期运行下电力成本明显。锅炉废气治理应与节能减排工作相结合,推动绿色低碳发展。上海市 窑炉环境污染治理技术
有效的环境治理能够明显提升空气质量。燃气环境污染治理
低氮燃烧技术是目前控制燃气锅炉氮氧化物排放的主要手段之一。常见的低氮燃烧技术包括分级燃烧、烟气再循环(FGR)和预混燃烧等。分级燃烧技术是将燃烧过程分为两个阶段。在第一阶段,将部分空气(通常为总空气量的70%-80%)送入燃烧器,使燃料在缺氧富燃的条件下燃烧,此时燃烧温度较低,可抑制热力型NOx的生成。在第二阶段,将剩余的空气送入,使燃料完全燃烧。通过这种方式,可有效降低氮氧化物的排放。烟气再循环技术是将燃气锅炉尾部约10%-30%的烟气(温度约170℃),经烟气管道吸入到燃烧机进风口,混入助燃空气后进入炉膛。燃气环境污染治理