生物质锅炉脱硝设备是专为生物质锅炉设计的烟气净化装置,旨在减少生物质燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)排放。该设备通常包括还原剂供给系统、催化/非催化反应系统、烟气输送系统和控制系统等关键组件。其中,SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction,选择性非催化还原)是两种常用的脱硝技术。广泛应用于生物质能源发电、生物质供热、生物质燃料加工等领域,特别适用于中大型生物质锅炉的烟气净化处理。
生物质锅炉脱硝设备的作业原理主要基于一系列化学反应,旨在将燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气(N2)和水(H2O),从而减少大气污染。以下是几种常见的生物质锅炉脱硝设备的作业原理:
一、选择性非催化还原法(SNCR)
原理:在不使用催化剂的情况下,将还原剂(如尿素或氨水)直接喷入到850~1050℃高温烟气中。还原剂在高温下分解,产生氨气和其他副产物。之后,烟气中的氮氧化物与分解产生的氨气发生氧化还原反应,将氮氧化物还原为氮气和水。
化学反应:主要反应包括尿素或氨水的热解和氮氧化物的还原反应。
二、选择性催化还原法(SCR)
原理:将还原剂(如氨或尿素)送入烟道,使之与烟气混合。在催化剂的作用下,烟气中的氮氧化物与还原剂在300~420℃的温度状态下发生还原反应,生成氮气和水蒸气,从而实现脱硝。
化学反应:具体的化学反应方程式包括4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O、4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O和NO2+NO+2NH3→2N2+3H2O等。
三、固态高分子PNCR脱硝工艺
原理:利用固态高分子脱硝剂,通过气力混合然后输送到锅炉炉膛中。在700℃以上被激活、气化,瞬间与氮氧化物发生化学反应,将其还原为氮气和水。
四、低温脱硝技术
原理:通过药剂和烟气发生化学反应,生成氮气和水汽,从而除掉氮氧化物。
综上所述,生物质锅炉脱硝设备的作业原理多种多样,各有优缺点。在选择脱硝设备时,需要根据实际情况和需求进行综合考虑,选择适合的脱硝方案。