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和垃圾焚燒氮氧化物過招 穩定可靠的技術是關鍵

2022-10-26 04:30:22

近年來建設垃圾焚燒發電廠成為各地政府應對垃圾處理難題的普遍選擇,其大氣污染物排放量隨之也越來越大??刂评贌l電廠污染物的排放對于改善控制質量減少空氣污染物意義重大,也順應了我國低碳綠色發展的時代主題。而垃圾焚燒煙氣治理的重點是脫硝,這也是行業和企業共同面臨的挑戰。如何解決這個難題關系到行業的持續健康發展。


氮氧化物治理成共識


近年來,我國大氣環境質量目前穩中向好,全國PM2.5濃度大幅下降。與此同時,臭氧濃度卻總體呈緩慢上升態勢,臭氧已成為影響空氣質量的重要制約因素。據悉,臭氧并非直接排放產生,而是由進入到大氣中的NOx和VOCs通過復雜的光化學反應產生,屬于大氣二次污染物。因此,治理臭氧污染的關鍵,是減少NOx和VOCs等前體物的污染排放。


只要把氮氧化物和VOC控制到很低的濃度,才能控制臭氧的產生。專家表示,就現階段而言,要想把VOC控制到很低的濃度太難了,VOCs來源非常廣泛,控制技術體系比較復雜,而且還有很多VOC是來自天然的排放,所以短期內控制到很低的水平不現實,因此控制氮氧化物的排放成為一條可行之路。


近年來,我國對氮氧化物的重視程度不斷提高,特別是在“十四五”大氣污染防治工作中,強調要以揮發性有機物和氮氧化物治理為重點,不斷改善空氣質量。


2022年6月生態環境部等七部門印發《減污降碳協同增效實施方案》提出,推進大氣污染防治協同控制,加大氮氧化物、揮發性有機物(VOCs)以及溫室氣體協同減排力度。


值得一提的是,隨著雙碳戰略的提出,減污降碳成為業內共同的選擇。而氮氧化物的排放和碳的排放是完全同源的,這有望使得氮氧化物的排放得到進一步大幅削減,由此可見未來氮氧化物減排仍然有很大潛力。


垃圾焚燒發電廠脫硝是重點


近年來,生活垃圾焚燒處理行業快速發展,我國垃圾焚燒處理規模日益增加,與此同時,其煙氣排放問題也受到廣泛關注。垃圾焚燒過程中產生的SO2、NOx和煙塵等污染物也會影響環境空氣質量,特別是氮氧化物排放總量的增加會衍生臭氧、細顆粒物等二次污染物環境問題。


我國生活垃圾焚燒處理行業的煙氣排放標準,目前多采用國標——《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)。但該標準距今已7年之久,相關標準限值要求相對寬松已不能滿足當前大氣環境治理要求,有進一步提升的空間。


近年來,有部分地區例如上海、河北、天津、福建等地,對生活垃圾焚燒處理行業提出了比現行國標和歐盟2010 75/E標準更為嚴格的煙氣排放標準。此外,有些省市的重點區域,由于大氣污染物排放總量的限制,其生活垃圾焚燒處理行業采用的煙氣排放標準也比國標或者歐盟2010 75/E標準更為嚴格。


隨著垃圾焚燒煙氣大氣污染物排放標準不斷收嚴,垃圾焚燒發電廠脫硝成為煙氣治理的重點。

垃圾焚燒煙氣脫硝技術是關鍵


目前,生活垃圾焚燒廠燃燒煙氣的NOx污染控制技術一般可以通過兩類方法來達到,一是“源頭控制”,即通過控制焚燒條件的低氮燃燒方式來減少NOx的產生;二是“末端治理”,應用在生活垃圾焚燒廠“末端治理”的煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)、脫硝脫硫一體化PNCR技術等。


SCR脫硝技術NOx脫除效率通常很高,脫硝效率為70~90%,但多使用低溫催化劑需注意催化劑失活,投資及運行成本高,多與SNCR聯合使用;SNCR投資低,應用較為廣泛,脫硝效率為40~60%,但需嚴格控制還原劑噴入量,防止氨逃逸;PNCR脫硝效率高于SNCR, 但存在穩定性較差問題,同時需要嚴格控制高分子脫硝劑噴入量,防止氨逃逸。


之前垃圾焚燒發電廠煙氣排放執行的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014),因而生活垃圾焚燒行業常規煙氣處理工藝為“SNCR+半干法+活性炭吸附+干法+布袋除塵器”,脫硝技術主要采用SNCR。隨著部分地區提高排放標準,一些項目在常規煙氣處理工藝后疊加濕法脫酸工藝或者SCR工藝或者“濕法+SCR”的組合工藝,脫硝工藝主要采用SCR、SCR+SNCR、SNCR+PNCR等處理工藝。這使得整個煙氣凈化系統的工藝流程變長、煙氣凈化設備占地面積增加且投資提高,煙氣凈化的運行費用和廠用電率也均增加。


垃圾焚燒煙氣脫硝新選擇


近年來,隨著生活垃圾焚燒行業煙氣排放標準的提高,越來越多的煙氣處理新工藝、新技術正逐漸在被開發、被研究、被應用。戈爾研發的GORE?脫硝催化濾袋,一體化實現氮氧化物、顆粒物超低排放,還能協同處置二噁英/呋喃,是一款多功能、可靠且性價比高的解決方案,為垃圾焚燒煙氣治理提供了一個新選擇。


相較于傳統SCR技術,GORE?脫硝催化濾袋具有四大突出優勢:


1、污染物達標排放,更可靠更放心


創新的聚四氟乙烯(PTFE)催化劑復合材料,可實現出眾的催化過濾性能,氮氧化物減排效率 >90%。借助高性能GORE?膨體聚四氟乙烯(ePTFE)透氣膜在嚴苛環境中保持穩定合規的顆粒物排放,可實現氮氧化物排放<50mg/ Nm3,顆粒物排放<5mg/Nm3。


2、多污染物協同治理,較低運行成本,更經濟


相較于傳統SCR技術路線需要有除塵器和SCR塔分別對煙氣進行除塵和脫硝,GORE?脫硝催化濾袋在去除顆粒物的同時實現脫硝,簡化了工藝,降低了整體系統運行阻力,從而有效降低運行成本。


3、無需添加新設備,便捷實際操作,更省心


針對垃圾焚燒煙氣處理使用GORE?脫硝催化濾袋,用戶僅需要對工藝做適當調整而無需額外再添置新設備。這番“極簡化操作”,不僅避免了任何額外空間的使用,更極大減少了因相關調整而造成的大規模停機,簡單便捷、使用戶更省心。


4、低阻節能、長壽命,運行成本更低


GORE?脫硝催化濾袋借助高性能GORE?膨體聚四氟乙烯(ePTFE)透氣膜實現低壓差,高效的濾袋清潔能力可實現更長的清潔周期,并延長濾袋使用壽命。


目前,戈爾GORE?脫硝催化濾袋已在全球數十條垃圾焚燒生產線上安裝應用,實踐證明GORE?脫硝催化濾袋技術是一種靠合規,實現氮氧化物和氨氣排放達標的技術方案。


結語


隨著生活垃圾焚燒行業進一步發展,排放標準還會逐漸收緊,煙氣凈化工藝也會隨之面臨新的挑戰。而戈爾無疑為垃圾焚燒發電煙氣治理路線提供了一個新選擇。


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