一：工艺流程

生物质锅炉省煤器烟气→脱硫塔→陶瓷纤维催化管除尘脱硝装置→省煤器、空预器→引风机→烟囱。

 工艺描述

生物质锅炉的高温烟气300~350℃，进入陶瓷纤维催化管除尘器，脱硫剂碳酸氢钠NaHCO3从除尘器前的烟道喷入，在烟道中与烟气均匀混合，然后随烟气进入干法脱硫塔，在脱硫塔内和陶瓷滤管表面发生反应。烟气中的SO₂与吸收剂反应生成亚硫酸钠和硫酸钠，与烟气携带的大量干燥粉尘一起被陶瓷滤管过滤收集净化。

脱硝还原剂氨或氨水也是从前面的烟道喷入，与烟气充分混合均匀，进入除尘器后，在附着催化剂的陶瓷滤管表面和内部发生脱硝反应，烟气中的NO_X与氨NH₃反应生成氮气和水。净化后的烟气温度仍然较高，可以进行二级余热利用，也可以直接经过引风机排入烟囱。

控制系统对进口烟气量连续监测，出口SO₂和NO_X的浓度及烟气流量决定了系统脱硫脱硝吸收剂的加入量。烟气中的粉尘和脱硫灰从陶瓷滤芯脱硫除尘器的灰斗中得到收集。由于排出的脱硫灰完全干燥，流动性好，经灰斗底部的星形卸料阀排至冷灰器，对高温粉尘降温，并余热利用，再排到下面的输灰设备中，通过气力输送的方式排至中转灰库中临时储存，最终由罐车装载运至废灰处理场。

 

 技术原理

本项目采用了高温脱硫除尘脱硝一体化工艺。整个工艺过程在完全干燥无水的条件下完成。首先对生物质锅炉出来经过换热后温度320~350℃的烟气进行脱硫处理，使烟气中的SO₂与NaHCO3反应生成Na₂SO₃和Na₂SO₄，同时对烟气进行除尘处理，脱除烟气中的脱硫灰及粉尘颗粒物。在经过陶瓷纤维催化管时，烟气中的NO_X与NH₃反应生成N₂和H₂O，处理后的洁净的烟气从烟囱排放。该工艺流程简单、反应速度快、脱硫脱硝效率较高，系统能耗低，无废水，非常适合生物质锅炉等工业废气净化。

高温脱硫除尘脱硝一体化工艺的核心设备是“陶瓷纤维催化管除尘器。“陶瓷纤维催化管除尘器”是一种新开发出来的多污染物高温烟气净化设备，它克服了传统布袋除尘器无法在高温环境下使用，静电除尘器又无法控制稳定的超低粉尘排放的缺点，既能耐高温，又能保证持续稳定的超低粉尘排放（小于10mg/Nm³浓度水平）。在“陶瓷纤维催化管除尘器”中，随着烟气流经陶瓷纤维滤管，被烟气携带而来的脱硫剂被均匀分布于陶瓷滤管表面的粉饼层上，形成了很大的脱硫反应表面积，使得烟气中的SO₂等酸性气体分子更容易在陶瓷纤维滤管的粉饼层表面被吸附脱除，具有较高的脱硫效率。

此工艺化学反应过程产生的副产物呈干粉状态，其化学成分主要由粉尘灰、Na₂SO₃、Na₂SO₄、NaCl、NaF和未反应完的吸收剂Na₂CO₃等组成。

为了保证较高的脱硫效率，需要采取以下措施：

①设置干法脱硫塔，利用流化床脱硫工艺，获得较高的脱硫效率；

②合理设置碳酸氢钠添加位置和添加方式，保证碳酸氢钠在烟道空间中分布的均匀度；

③合理设置气流均布装置，制造烟气旋流涡流，使碳酸氢钠粉末与烟气充分混合均匀；

经过高温脱硫除尘的烟气，在复合陶瓷管中的催化剂作用下，烟气中的NO_X与NH₃反应生成无害的N₂和H₂O。

该脱硫工艺的主要化学反应式为：

2NaHCO3 ＋ SO2  ＋ ½O2…„ Na2SO4  ＋ H2O ＋ 2CO2

 

该脱硝工艺的主要化学反应式为：

4NO+4NH₃+O₂=4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O2=3N₂+6H₂O

技术特点

该工艺系统具有多污染物同步控制减排能力，能够极大地节省设备投资和运行费用，防止出现使用单独的脱硫脱硝除尘烟气净化处理系统导致的综合使用效率低。区别于传统的使用一台高温静电除尘器（ESP）预除尘和一台SCR装置控制NO_X，下游用一个脱硫装置控制SO₂等酸性气体，末端为了控制颗粒物（PM）达标排放还要再设置一套布袋除尘器，重复配置除尘设备造成工艺流程过长和资源浪费，本工艺技术提供了高温多污染物协同处理的短流程解决方案。具体的技术特点如下：

（1）节省设备投资：可实现粉尘颗粒（PM）、酸性气体（SO₂、HCL、HF）与NOX同步控制；

（2）节约运行成本：系统阻力相对较低，无需二次加热，能耗低；

（3）高除尘过滤效率：粉尘排放浓度低于10 mg/Nm³；

（4）高温运行：（正常状况）在320 – 350 °C的温度下同步实现脱硫和脱硝操作；

（5）能够适应运行环境的较大波动；

（6）无需使用水资源。