1、中小燃油（）鍋爐煙氣低排放技術近幾年來國家對固定污染源的污染物排放治理力度持續(xù)加大部分省市均 已修訂出臺了更嚴格的排放標準中小燃（氣鍋爐作為固定污染源其中一大 類數(shù)量多分布面廣其污染物排放呈現(xiàn)“單體排放量小但總量不小”的特點， 約占固定污染源排放總量的 20%，因此，需加大治理力度，各地政府和環(huán)保部門 都給予了高度的重視。北京市率先采取行動，于 年推出“2013-2017 年清 潔空氣行動計劃”，于 2015 年發(fā)布并實施北京市鍋爐大氣污染物排放標準 （DB 11/139-2015），以獎代補的管理辦法鼓勵燃氣（油）鍋爐業(yè)主單位開展低氮改造工作DB11/139-2015 標準要求建鍋爐 排放濃

2、度30 mg/Nm3；（2）高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)的在用鍋爐 NOx 排放濃度80 mg/Nm3；）高污染燃料禁燃區(qū)外的在用鍋爐 NOx 排放濃度150 mg/Nm3。綜合來看，相比 13271-2014 和北京市原 2007 年實施的 DB 11/139-2007 準NOx 排放濃度削減 幅度超過 60%。緊隨其后，上海、天津、河北和浙江等省市也陸續(xù)開展對燃油（氣）鍋爐的 提標改造其中上海市要求所有登記在冊的中小燃（氣鍋爐需在新標準實施 前完成提標改造并要求全工況下達標排放否則一旦在新標準實施后仍不能達 標排放的企業(yè)，環(huán)保部門將處 10100 萬元（按日計罰），可見處罰力度之大。表 1 我國部分

3、省市燃油（氣）鍋爐的 排放標準（mg/Nm3） 備注：（1）鍋爐容量14t/h（14MW）；1（3）本市外環(huán)線外的其他鍋爐；（4）本市外環(huán)線內(nèi)的其他鍋爐。中小燃油（氣）鍋爐煙氣污染物主要包含氮氧化物、二氧化硫、顆粒物和黑 度對于管道天然氣瓶組液化氣或來自正規(guī)渠道的燃（如國五或國六柴油， 正常燃燒工況下鍋爐煙氣中的二氧化硫顆粒物和黑度均能達標排放但氮氧化 物仍達不到超低排放要求因此必須研究出一種新型適用于中小燃（氣鍋爐 煙氣超低排放的工藝技術路線對中小燃（氣鍋爐煙氣處理技術進行升級改 造使其達到國家環(huán)保的超低排放要求目前治理改造氮氧化物的技術路線主要 有：鍋爐低氮燃燒技術、煙氣后處理等方式。鍋爐

4、低氮燃燒技術主要圍繞如何降低燃燒溫度、減少熱力型 生成開展 的時考慮通過初期快速混以減少快速型 生成術主要包括分級燃燒、 煙氣再循環(huán)表面燃燒水冷預混等燃燒器生產(chǎn)廠家依據(jù)上述原理生產(chǎn)制造出 不同類型的低（超低氮燃燒器鑒于上述低氮燃燒技術本身的“天花板”問 題即難以獲得超過 50%的脫硝效率，因此，對于燃氣鍋爐，通過更換低氮燃燒器可將氮氧化物排放濃度控制在 50 mg/Nm以下，但并不是所有品牌的低氮燃燒器都能將氮氧化物排放濃度控制在 50 mg/Nm 下，并且在全工況下，低氮燃燒器 很難持續(xù)穩(wěn)定控制氮氧化物排放濃度低于 30 mg/Nm3。以北京為例，鍋爐低氮改 造項目按政策規(guī)定在 75%及以上

5、負荷工況下能達標即可通過驗收但環(huán)保部門通 過對鍋爐在中小負荷工況下不同品牌低氮燃燒器的使用情況進行數(shù)輪抽檢結 果顯示氮氧化物排放情況并不理想。對于燃油鍋爐，通過更換低氮燃燒器，理論上可使氮氧化物排放濃度降至5080 mg/Nm3左右，實際上穩(wěn)定達到 mg/Nm3還是有困難的，至于 mg/Nm3以下則無法實現(xiàn)另外部分鍋爐也不適用低氮燃燒器或采用某些低氮技術如 中心回燃鍋爐因爐膛短不宜更換低氮燃燒器；大噸位（ 或 2.8MW鍋爐不 適用全預混燃燒器等。否則極易發(fā)生安全事故。因此燃氣鍋爐的低排（30 mg/Nm3和燃油鍋爐的達標排（50 mg/Nm3）通過哪種技術手段解決？更為理想的是如既能做到達標

6、減排又可經(jīng)濟節(jié)（余 熱利用），那無疑將是最佳的技術路徑。上海瀚昱公司通過對上海、浙江、江蘇等地的近三百臺燃油（氣）鍋爐的煙 氣分析和檢測，發(fā)現(xiàn)燃油（氣）鍋爐的煙氣以及氮氧化物的排放有如下特點：21、排煙溫度低，燃燒工況不穩(wěn)定，燃油（氣）鍋爐分為承壓鍋爐和熱水鍋 爐。熱水鍋爐排煙溫度較低，都在 140左右，最低達 。近幾年隨著節(jié)能 器（冷凝器）的安裝使用，承壓鍋爐的排煙溫度也普遍降 170以下，煙氣余 熱得到較好的回收利用，同時也滿足運行工況性能考核指標（排煙溫度）要求。2、進口鍋爐的燃燒工況比國產(chǎn)鍋爐好，能效高，但爐膛較短。3、燃氣鍋爐煙氣中的氧含量通常比燃油鍋爐的低。4、氮氧化物濃度波動大，

7、管道天然氣為燃料的燃氣鍋爐的 約 100150 mg/Nm3；使用國五或國六柴油的燃油鍋爐的 約在 200 3，實際檢測中最 高值達到 480 mg/Nm3；瓶（裝）組液化氣為燃料的燃氣鍋爐介于前二者之間，約為 120180mg/Nm3。針對燃（氣鍋爐的煙氣以及氮氧化物的排放特點低氮燃燒器無法解決 燃氣鍋爐的低排放（30 mg/Nm3）和燃油鍋爐的達標排放（50 mg/Nm）問題， 只有低溫 SCR 脫硝技術才可以實現(xiàn)“超低排放”且長期穩(wěn)定運行費用低能源 消耗低，達到節(jié)能減排要求。SCR 脫硝技術按溫度區(qū)間可分為中高低（220280 低溫（120260）等幾種。根據(jù)燃油（氣）鍋爐的排煙溫度，中

8、高溫和中低溫 SCR 技術需將煙氣升溫至所需反應溫度，將是耗能減排的方式，運行成本高，非 常不經(jīng)濟因此不建議采用而低溫 SCR 技術則吻合鍋爐的煙氣條件利用鍋爐 的余熱在催化劑的作用下還原煙氣中的氮氧化物能真正做到節(jié)能型減排是理 想的鍋爐低氮改造技術路線。但要在煙氣溫度低至 的條件下，保證脫硝效 果并穩(wěn)定達標排放對低溫 SCR 脫硝技術的要求非常高難度相當大國內(nèi)外鮮 有對低溫 SCR 技術在 120150煙溫長期運行的報道也從另一方面說明該技 術的研發(fā)難度之高。SCR 脫硝技術的核心是催化劑催化劑性能的好壞直接關系到脫硝項目的成 功與否。在 煙氣條件下，傳統(tǒng)的釩鈦系催化劑已基本喪失活性，已無法

9、通 過傳統(tǒng)催化劑的作用使煙氣中的氮氧化物還原成 +H O。要解決這一難題，必須2 2要在催化劑的研發(fā)上有創(chuàng)新性的技術突破。3圖 1 不同結構型式的低溫脫硝催化劑上海瀚昱環(huán)保材料有限公司研發(fā)團隊通過十多年的技術攻關，成功解決了 120煙氣條件下催化劑的活性問題和抗中毒問題，研發(fā)團隊在劉教授的帶領下 從低溫催化劑的微觀量子結構出發(fā)，發(fā)明新型的活性體系，打破傳統(tǒng)觀念束縛， 并建立全新的酸性位與活性位的結構得很高的低溫活性與優(yōu)異的抗硫中毒及 抗堿（土）金屬能力，開創(chuàng)性地研發(fā)出“低溫脫硝催化劑”、“高低溫脫硝催 化劑”、“脫二噁英協(xié)同低溫脫硝催化劑”等重要科技成果，并獲得“2019 上海市科技進步二等獎

10、”所研發(fā)生產(chǎn)的低溫 SCR 硝催化劑已用于 120260 煙氣低溫脫硝工程項目一百多項，效率可達到 ，并在燃煤鍋爐、燃氣鍋 爐、燃油鍋爐、鋼鐵焦爐、球團、生物質(zhì)焚燒爐、垃圾焚燒爐、炭黑爐、玻璃窯 爐等諸多低溫脫硝領域取得了很好的業(yè)績，脫硝效果得到用戶充分肯定與認可。自 2018 年上海市出臺關于加快推進本市中小鍋爐提標改造的實施意見 以來上海市能效中心和上海市節(jié)能減排中心等部門對改造服務第三方檢測服 務機構進行了嚴格篩選上海瀚昱環(huán)保材料有限公司憑借雄厚的技術實力豐富 的業(yè)績，成功入圍。上海瀚昱環(huán)保材料有限公司作為扎根于上海的國家級高新技術企業(yè)應把 先進的技術服務于上海以自改造伊始就積極參與上海

11、市的中小鍋爐提標改造 工作截止 2020 年 12 月上海市范圍內(nèi)已用上海瀚昱環(huán)保材料有限公司超低溫 SCR 脫硝技術的鍋爐已有一百多臺使用效果特別好非常穩(wěn)定用戶非常滿意。 所有項目均通過環(huán)保部門組織的抽檢和驗收，合格率為 ，受到多個區(qū)環(huán)保 部門的表揚解決了低氮燃燒器技術無法解決的鍋爐氮氧化物超低排放問題如 燃油鍋爐、大噸位的燃氣鍋爐以及一些進口的鍋爐面臨的氮氧化物超低排放問 題。至今，第一臺中小鍋爐（上海虹橋藥業(yè)有限公司）完成脫硝改造已有三年多時間，經(jīng)多次檢測 NOx 均小于 30 mg/Nm，運行一直很穩(wěn)定。4上海瀚昱環(huán)保材料有限公司在中小型燃油氣鍋爐低氮改造中采用的技術 為“低溫 SCR

12、 脫硝技術”其工藝技術路線如下在鍋爐尾部排煙囪段將煙囪 切斷插入一段截面積放大的 SCR 脫硝反應器反應器內(nèi)部裝填低溫型 催化 劑反應器入口與鍋爐出口之間的煙囪處安裝氨水霧化噴嘴將稀氨或氨氣） 通過噴射泵和管路系統(tǒng)傳輸?shù)絿娮焯幇彼?jīng)霧化后噴入煙囪在催化劑表面發(fā) 生 SCR 反應，使氮氧化物還原成氮氣和水。該工藝技術設備占地小，操作簡便， 節(jié)能，安全性高，效果穩(wěn)定，具備極高的脫硝效率，可無限接近近“零”排放， 值得全國推廣因此如日后國家或者地方提高氮氧化物排放標準只需升級現(xiàn) 有脫硝系統(tǒng)，無需進行重復改造，為企業(yè)節(jié)約成本。另外，反應裝置利用即將排 入大氣的煙氣余熱促進 SCR 脫硝反應完成不需要再

13、加熱煙氣就能達標真正做 到了節(jié)能型減排。在改造過程中上海瀚昱公司充分考慮客戶的需求同時結合鍋爐本體的燃 燒工況，以及現(xiàn)場場地情況，技術方案量身定制，個性化設計。典型的技術和施 工工藝有以下幾種：一、燃油鍋爐的超低排放技術方案上海市空間推進所有四臺燃油鍋爐（兩臺 8 和兩臺 4 t/h），因單位控 制總量排放，要求改造后出口 NOx83%。經(jīng)過精心設計、精細施工，取得了理想的運行效果，出口均在 mg/Nm 到業(yè)主的肯定，受到環(huán)保部門的表揚并已通過兩輪環(huán)保部門的抽檢。以下，得二、多臺鍋爐共用一個脫硝系統(tǒng)。有的企業(yè)有多臺鍋爐，在條件具備 的情 況下，采用瀚昱 SCR 低溫脫硝技術完全可以將鍋爐煙氣合

14、并后共用一個脫硝系 統(tǒng)在達標排放的同時也為企業(yè)節(jié)省了改造費用如上海健生教育活動中心兩 臺 0.5 t/h 鍋爐，將煙氣合并后共用一個脫硝系統(tǒng)，運性后經(jīng)檢測，出口氮氧化 物濃度穩(wěn)定在30 mg/Nm3，效果非常令人滿意。5圖 2 上海健生活動中心鍋爐脫硝改造項目現(xiàn)場圖三原劑為尿素的工藝路線企業(yè)因自身的需要或者周圍環(huán)境的限制， 不允許使用有刺激性氣味的低濃度氨水作為還原劑海瀚昱公司充分考慮到了 這一點以無色無味的尿素溶液作為還原劑代替氨水在脫硝工藝系統(tǒng)中加裝熱 解罐使尿素溶液在熱解罐中發(fā)生熱解反應后生成氨氣再送入脫硝反應器該 工藝實際進入脫硝反應器參與反應的還是尿素分解后的氨氣此也具備以氨水 為還原劑同樣理想的脫硝效果。6圖 3 1.5t/h 蒸汽鍋爐煙氣脫硝改造工藝流程圖從以上對各種脫硝技術的對比分析合中小鍋爐煙氣特性以及實際應用經(jīng) 驗以