为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,控制锅炉污染物排放,防治大气污染,国家环保部制定《锅炉大气污染物排放标准》。作为PM2.5的重要前物,氮氧化合物(NOX)成为大气污染治理的重中之重。
锅炉在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2,通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。煤炭、天然气、重油等天然矿物燃料在燃烧过程中生成的氮氧化物中,NO占90%,其余为NO2。新版《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)要求2017年4月1日后在用锅炉须由现行标准的氮氧化物排放量≤200mg/m³降低至排放量≤80mg/m³,新建锅炉由现行标准的氮氧化物排放量≤80 mg/m³降低至排放量≤30mg/m³。
为了进一步减少氮氧化物排放,改善空气质量,全国各地区在满足国家标准的同时,还陆续出台更为严格的地方标准。 本文汇总各地的《锅炉大气污染物排放标准》地方标准供大家参考:
区域 |
NOx指标(mg/m³) |
参考标准 |
发布日期 |
|
|
新建 |
在用 |
|
|
北京 |
30 |
80 |
DB11-139-2015 |
2015 |
天津 |
80 |
150 |
DB12-151-2016 |
2016 |
郑州 |
30 |
未明确 |
郑州市2017年大气污染 防治攻坚行动方案的通知 |
2017 |
西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川 |
30 |
80 |
陕西省环境保护厅关于燃气锅炉低氮排放改造控制标准的复函 |
2017.5.22 |
山东 |
核心区50 重点区100 一般区150 其它200 |
(2016.12.31 之前) 七市执行150 其余执行200 |
DB37 (征求意见稿) |
2017.11.29 |
上海 |
50 |
150 (2019-12-31之前) 50 (2020-1-1之后) |
DB31387-2017 (征求意见稿) |
2017 |
杭州 |
50 |
150 |
DB201 (征求意见稿) |
DB201 (征求意见稿) |
成都 |
200 |
400 |
GB 13271-2014 |
2014 |
|
未明确 |
30 (煤改气) |
关于优化环评审批促进 燃煤锅炉提标改造的通知 |
2017.9 |
重庆 |
200 |
400 |
DB 50/658-2016 |
2016 |
广东 |
150 |
200 |
DB44 /765-2017 (征求意见稿) |
2017 |
哈尔滨 |
150 |
150 |
关于哈尔滨市执行火电厂 和锅炉大气污染物特别排 放限值的请示 |
2017.9 |
重点地区 |
150 |
150 |
GB 13271-2014 (重点地区) |
2014 |
其他区域 |
200 |
400 |
GB 13271-2014 |
2014 |
为了实现清洁燃烧,目前我国降低锅炉燃烧中NOx排放污染的技术措施可分为两大类:一类是炉内脱氮,另一类是尾部脱氮。
一、炉内脱氮
炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中 NOx 的生成,又称低 NOx 燃烧技术,下表给出了现有几种典型炉内脱氮技术的比较。
技术名称 |
效果 |
优点 |
缺点 |
低氧燃烧 |
根据原来运行条件,最多降低20% |
投资最少 |
导致飞灰含碳量增加 |
降低投入运行的 燃烧器数量 |
降低15%—30% |
投资低,易于锅炉改装 |
有可能引起炉内腐蚀和结渣,并导致飞灰含碳量增加 |
空气分级燃烧 (OFA ) |
最多降低30% |
投资低 |
并不是对所有炉膛都适用, 有可能引起炉内腐蚀和结渣,并降低燃烧效率 |
低NOx燃烧器 |
与空气分级燃烧相结合时可降低60% |
用于新的和改装的锅炉,中等投资,有运行经验 |
结构比常规燃烧器复杂 |
烟气再循环 (FGR ) |
最多降低20% |
能改善混合燃烧,中等投资 |
需增加再循环风机,使用不广泛 |
燃料分级(再燃) |
降低50% |
适用于新的和改造现有锅 炉,可减少已形成的NOX. 中等投资 |
可能需要增加笫二种燃料,可能导致飞灰含碳虽增加,运行经验较少 |
二、尾部脱氮
尾部脱氮又称烟气净化技术,即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附,从而降低NOx 排放。烟气脱氮的处理方法可分为:催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。
催化还原法是在催化剂作用下,利用还原剂将NOx 还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高且需消耗氨和燃料,但由于对NOx 效率很高,设备紧凑,故在国外得到了广泛应用。
液体吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NOx。该方法工艺简单, 能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用,但是吸收效率不高。
吸附法是利用吸附剂对烟气中的NOx 进行吸附,然后在一定条件下使被吸附的 NOx 脱附回收,同时吸附剂再生。此法的NOx 脱除率非常高,并且能回收利用。但一次性投资很高。
炉内脱氮与尾部脱氮相比,具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点。表 中各种低 NOx 燃烧技术是降低锅炉NOx 排放最主要也是比较成熟的技术措施。一般情况下,这些措施最多能达到50%的脱除率。根据我国发展现状和当前经济实力还不雄厚的国情,在今后相当长一段时间内,我国更适合发展投资少、效果也比较显著的炉内脱氮技术。
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