生物质直燃锅炉是以生物质能源作为燃料的新型锅炉，农业生产过程中的废弃物，如农作物秸秆、农林业加工业的废弃物等都可作为锅炉的燃料。生物质直燃锅炉排放烟气中的二氧化硫、氮氧化物含量较低，且不产生废渣。因此与燃煤锅炉相比，更加节能环保。现行的生物质锅炉烟气的排放标准按《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014) 执行。即尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值为 30，200，200 mg /m3，其中重点地区按 20，50，100 mg / m3执行。但随着国家对锅炉烟气环保标准的提高，加上锅炉烟气超低排放的推广实行，大气污染物排放要求将会更严格。目前很多生物质锅炉企业已经按照10，35，50 mg / m3的排放限值对锅炉进行整改。
经对生物质直燃锅炉烟气调研、测试、分析，生物质锅炉烟气有如下特点：①炉膛温度差别大，生物质锅炉主要有炉排炉和循环流化床炉，每种炉型又分为中温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉，膛温度分别为 700～760℃、880～950℃、850～1100℃；②生物质中氢元素含量较高，烟气中含水量也高，可达到15%～30%；③烟尘含碱金属质量分数较高，可达8% 以上；④二氧化硫、氮氧化物浓度低、波动大，燃烧纯生物质时二氧化硫、氮氧化物浓度在120～250mg/m3波动，如燃料中掺杂模板、木材、树皮，烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度在 250～600 mg/m3波动。
一、脱硝技术
1.SNCR脱硝
SNCR即选择性非催化还原法脱硝技术，是在不使用催化剂的情况下，将还原剂直接喷入到800~1100℃高温烟气中，在高温条件下，还原剂先分解为 NH3及其他副产物，之后，烟气中的NOx与分解产生的NH3进一步发生氧化还原反应，将烟气中的 NOx还原为N2和 H2O，主要反应为：
8NH3+ 6NO +3O2→7N2+ 12H2O
SNCR技术是烟气脱硝的主流技术之一，脱硝成本较低，工艺较简单，但其脱硝效率一般为20~50%左右，很难达到更高的脱硝效率。
2.SCR脱硝
SCR即选择性催化还原技术，是将还原剂送入烟道使之与烟气混合，在催化剂的作用下，在300~420℃的温度状态下将NOx还原为 N2和 H2O，从而实现 NOx的减排。
在SCR反应器内，NOx通过以下反应被还原：
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2+ 6H2O （主反应）
6NO2+ 8NH3→ 7N2+ 12H2O （主反应）
6NO + 4NH3 → 5N2+ 6H2O （副反应）
2NO2+ 4NH3+ O2→ 3N2+ 6H2O （副反应）
SCR脱硝技术，是烟气脱硝效率最高最有效的固定源NOx治理的技术，脱硝率可以达到90%以上。但由于生物质燃料本身含有K、Na、Ca等碱性物质，燃烧后形成飞灰进入SCR系统，吸附在催化剂表面或堵塞催化剂孔道，并且与催化剂表面活性成分发生反应，造成催化剂中毒失活，对催化剂的使用寿命产生影响。为保证催化剂的安全运行，同时最大限度减小新增催化剂的烟气阻力，催化剂需选用抗碱金属板式催化剂。
二、脱硫技术
1.SDS干法脱硫
SDS干法脱硫可采用碱性吸收剂喷射，在锅炉出口后端合适位置增加碳酸氢钠超细粉喷射口，使其与180~250℃烟气中的SO2发生化学反应，如：
2NaHCO3+热量-----Na2CO3+ CO2+H2O
Na2CO3+ SO2+ 1/2 O2+ 热量-----Na2SO4+CO2
SDS工艺主要技术特点：脱硫效率可达95%以上；对烟气流量、SO2浓度等工况的变化适应性较强；脱硫剂成本较高，总体运行成本相对较高，适用于烟气含硫量低（或烟气量小），总消耗量不大，这样吸收剂增加的成本不敏感；腐蚀性轻微，基本不用采取特殊防腐措施，但需采取相应防磨措施；由于脱硫工艺不需要对烟气进行了増湿减温，排放烟气温度基本没有降低，烟气排放始终保持良好的视觉效果；系统不产生废水。由于SDS反应窗口温区（即烟气温度180~250℃），这样才能保证90%以上的脱硫效率。对于生物质锅炉采用SDS干法脱硫系统，由于生物质锅炉一般的排烟温度是较低，一般是130-150℃，为了保证较高的脱硫效率，需将锅炉烟气升温，造成运行成本的大大增加。
2.湿法脱硫
湿法脱硫采用石灰石浆液、氢氧化钠溶液或者氨水等碱性溶液与烟气接触，吸收液通过高效喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。液滴中的碱液与塔内烟气逆流充分接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3等被碱液吸收。
该工艺的特点是：技术比较成熟，脱硫效率高（90~98%）；适应性强，能适应高浓度SO2烟气条件；产生脱硫废水；系统复杂，几乎所有设备都需防腐；排烟温度低于烟气露点温度，烟囱需要做防腐。
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