烟气中的氧含量过高如何解决(烟气中的氧含量过高如何检测)

金曼环境保护

2022-09-02,10:58

氮氧化物(NOx)超标是目前各生产企业最主要的废气排放问题。不仅仅是我国日益严格的NOx排放(也称脱硝)，还有企业对NOx超标的处理方法的缺失或模糊。

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氮氧化物产生和超标的原因有哪些？目前有哪些处理氮氧化物超标的工艺方法？这些流程的特点是什么，应该如何选择？在查阅了大量资料后，我根据自己多年的脱硝经验给大家总结一下，希望能帮助更多的生产企业选择合适的脱硝方式。

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氮氧化物产生和超标的原因

首先要知道锅炉为什么会产生氮氧化物，然后才能想办法解决。一般来说，废气中氮氧化物的产生主要包括两个方面:

一.燃料原因

燃料中含有氮元素，在燃烧过程中与氧反应生成氮氧化物。燃料选择和燃烧温度决定了氮氧化物的产生量。例如，煤和天然气产生的氮氧化物(NOx)的量有很大不同。对于同一种燃料，低于1000℃和高于1500℃的燃烧温度会产生不同数量和速率的氮氧化物(NOx)。

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一般来说，燃料中的氮越多，燃烧温度越高，氮氧化物(NOx)的量和比率越高。一般来说，我们检测到的氮氧化物80% ~ 90%来自于燃料。

二、空气的原因

众所周知，空燃气中含有78%的氮气和21%的氧气，而锅炉需要空燃气中的氧气充分燃烧，燃烧的高温使空燃气中的氮气与氧气反应生成氮氧化物。一般检测到的氮氧化物有10% ~ 20%来自空气体。

了解了NOx产生的原因，企业就可以有针对性地减少NOx的产生，进而达标或降低处理量。比如换燃料、分级燃烧、低氮燃烧、氧气控制等技术，都可以在一些场地起到很好的降低NOx的作用。

但近年来，随着国家对NOx排放要求的不断提高(2022年全国各省市一般排放A为50mg/m，市区为30mg/m)，即使企业选择了上述改进技术，仍无法满足新的要求，不得不寻找进一步的NOx超标处理方法。再来看看目前被大家广泛采用和认可的氮氧化物超标处理工艺。

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氮氧化物超标处理方法详解:目前市场上处理氮氧化物超标的工艺措施主要有选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(SNCR)和低温催化吸收(低温脱硝)。这三种表达方式在实践中各有利弊。脱硝原理不同，成本和效果也不同。不同工况(炉型、燃料、风量、烟气温度等)对应的处理工艺。)完全不一样。如何做出最佳选择需要对它们有详细的了解:

炉内高温SNCR的实施过程

SNCR(非催化还原脱硝)是一种不需要催化剂，只在850 ~ 1100℃的温度下向炉内喷入还原剂(NH，常用的氨源如尿素溶液和氨水)的脱硝工艺。在高温条件下，NH与烟气中的NOx反应生成氮气和水。

由于尿素水和氨水会造成30%左右的锅炉能耗，近年来有使用颗粒粉末代替液体的趋势，如聚合物脱硝PNCR。SNCR/PNCR工艺也被称为炉内脱硝和高温脱硝。总的工艺流程图如下:

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功能概述:

1) SNCR适用于稳定而集中的炉温。例如燃烧煤、碳和油等的链条炉和循环流化床。选择稳定的温度窗区域是SNCR的核心和施工难点。如果工况不稳定，脱硝率会很低，甚至会适得其反。比如生物质锅炉(炉温不稳定)、石灰竖窑、隧道窑等异形窑(炉温不集中)的工况下，施工难度就高很多。

2) SNCR多用于中小型场所(烟气量约10-30万m/h)。因其造价适中(约30-90万元)，炉膛改造周期短(约1-5周)，成为早期中小企业脱硝的首选。

3)SNCR实际脱硝率一般为30~50%，处理浓度低至100mg/m，满足大部分环保要求。2021年将逐步实施50mg/m的国家超低排放标准，SNCR也将得到改善，如更换高分子脱硝剂，结合低温脱硝等。

4)SNCR的氨逃逸浓度为8毫克/立方米..2021年各城市环保增加氨逃逸检测(以往现场喷大量氨达到脱硝标准)，SNCR实施要求进一步提高，工艺升级迫在眉睫。

炉口中温SCR实施过程

SCR(选择性催化还原脱硝)是利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等)将氨喷入温度约为280 ~ 450℃的烟气中的脱硝过程。)将NOx还原成N和HO。

催化剂模块是SCR的核心，建造和维护成本最高。只要不中毒，一般能坚持1.5-2年。随着SCR的发展，适用的温度窗口不断扩大，自动化程度越来越高。其工艺流程图如下:

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功能概述:

1) SCR是大型现场(烟气量超过40万m/h)的首选。90%以上的脱硝率，可靠的运行率，低廉的维护费用，是其他工艺无法比拟的。

2) SCR需要高额的建设投资。以40万烟气的场地为例，SNCR大概需要100-200万元，而SCR大概需要800-1200万元，很多中小企业负担不起。

3) SCR不是万能的。例如，当烟气中含有镉和砷时，容易引起催化剂中毒，缩短催化剂模块的寿命。常见的生物质炉烟气富含砷。

SCR的氨逃逸浓度为5mg/m..要求专业施工、运行、维护达到标准要求，不会形成二次污染。

低温脱硝——排烟前在低温区域实施的脱硝工艺。

随着脱硝技术的发展和氮氧化物超低排放的要求，低温脱硝是近年来流行的脱硝工艺。它是传统的SCR和SNCR脱硝工艺的有力补充。低温脱硝打破了用氨作为脱硝剂的传统。它是一种高效低温脱硝剂在无任何催化剂或高温下与烟气中的氮氧化物反应，最终将NOx反应成N和HO的脱硝过程。

起初，低温脱硝以辅助工艺的形式流行，只有在烟道上喷洒低温脱硝剂才能生效:完全不占空间(在烟道上实施)、施工简单方便(用泵喷洒)、不受炉型和燃料影响(处理尾气)、脱硝率最高(烟道潮湿环保，但NOx < 30mg/m以内)等优点，使其与SCR/SNCR完美匹配。

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功能概述:

1)低温脱硝在40-260℃的烟温下进行，95%以上的脱硝率(化学反应，理论上更高)成为很多低温场地和超低排放场地的唯一选择，随时不停炉快速完成施工。

2)风量越低(10万m/h以内)，其优势越明显。相对于中大型场所SCR/SNCR的特点，低温脱硝以其可忽略不计的建设成本和小风量低吞吐量成为小微企业的最佳选择。

3)低温脱硝剂是工艺的关键。高效响应效率、长期运行成本要求、场地适用性等。，可以先小试确认，比项目验收更有支撑性。

4)低温脱硝没有氨逃逸风险，因为氨在低温下没有脱硝作用，所以低温脱硝剂不含氨。

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按照烟气从产生到排放，从高温到低温的顺序，结合现场普遍关注的问题，总结了氮氧化物超标的处理措施和特点，给大家选择脱硝工艺指明了方向。

然后通过上述氮氧化物超标的原因和处理方法，结合现场工况，选择适合自身工况的合理脱硝工艺。

低温脱硝剂

对于一些复杂的场地，可能需要联合反硝化或者混合反硝化，这需要现场分析，需要专业人士给出方案。当然，大部分混合脱氮技术在烟台多润环保都有成功案例。欢迎大家一起讨论。