沼氣發電機組尾氣氮氧化物超標治理路線沼氣發電脫硝工程簡介【綠聯凈化】

2020-10-10 00:00:00

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關鍵詞：沼氣發電機組，氮氧化物超標治理，脫硝工程，尾氣治理，綠聯凈化

有機物質如作物秸桿、雜草、人畜糞便、垃圾、污泥及城市生活污水和工業有機廢水等在厭氧條件下，通過種類繁多、數量巨大、功能不同的各類微生物的分解代謝，最終產生沼氣。沼氣的主要成分是甲烷，由50%-80%甲烷（CH4）、20%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮氣（N2）、小于1%的氫氣（H2）、小于0.4%的氧氣（O2）與0.1%-3%硫化氫（H2S）等氣體組成。沼氣發電具有創效、節能、安全和環保等特點，是一種分布廣泛且價廉的分布式能源。

沼氣發電技術是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術。它是利用工業、農業或城鎮生活中的大量有機廢棄物（例如酒精廠、食品廠、化肥廠、養殖場、城市垃圾填埋場和污水處理廠等），經厭氧發酵處理產生的沼氣，驅動沼氣發電機組發電，并可充分將發電機組的余熱用于沼氣生產。沼氣發電熱電聯產項目的熱效率，視發電設備的不同而有較大的區別，如使用燃氣內燃機，其熱效率為70%~75%之間，而如使用燃氣透平和余熱鍋爐，在補燃的情況下，熱效率可以達到90%以上。沼氣發電技術本身提供的是清潔能源，不僅解決了沼氣工程中的環境問題、消耗了大量廢棄物、保護了環境、減少了溫室氣體的排放，而且變廢為寶，產生了大量的熱能和電能，符合能源再循環利用的環保理念，同時也帶來巨大的經濟效益。

二、沼氣發電機組尾氣治理路線

沼氣的主要成份是甲烷、二氧化碳、硫化氫。沼氣用于發電時，一般都要經過脫硫處理，因此，沼氣發電機組尾氣中已經基本沒有硫的成份存在，主要治理的污染物是氮氧化物(化學式：NOx)，主要是指一氧化氮（NO，無色）和二氧化氮（NO2，紅棕色）。一氧化氮 (NO)為無色氣體，結合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧。二氧化氮 (NO2)有刺鼻性氣味，有毒。二氧化氮還是酸雨的成因之一，所帶來的環境影響方方面面，屬于重要的大氣污染物，是環保治理的主要對象之一。

沼氣發電機組尾氣治理路線

沼氣發電機組尾氣治理路線

根據氮氧化物NOx的性質，利用NH3或尿素（通常采用質量比為32.5%的尿素水溶液）作為還原性物質，在O2濃度高出 NOx濃度兩個數量級以上的條件下，在一定的溫度和催化劑SCR的共同作用下，利用NH3將NOx還原為N2和H2O，由于NH3高選擇性地優先還原NOx，而不先與O2反應，故稱之為“SCR選擇性催化還原”。對于多余的NH3，在SCR載體末端涂覆一定比例的氨逃逸催化劑（ASC），確保NH3與O2反應生成N2和H2O，避免NH3泄漏造成二次污染。

二、沼氣發電機組尾氣氮氧化物SCR脫硝系統簡介

沼氣發電機組尾氣SCR脫硝系統主要由混合管、控制系統、SCR反應器、儲氣罐、空壓機、噴射系統，尿素罐組成，根據發動機排溫情況，可選擇加裝散熱器或加熱器，已確保進入SCR脫硝系統的尾氣溫度在SCR催化劑的活性溫度區間，從而有效處理大馬力柴油/燃氣發動機尾氣中的氮氧化物NOx。對于燃氣內燃發動機尾氣中NOx治理，不同燃料治理路徑不同，費用和使用壽命也不相同。采用天然氣燃料相對簡單，若是煤層氣、石油伴生氣等石化氣要考慮燃料脫硫；對于垃圾填埋氣、有機污水處理廠產生的沼氣等燃料，除了加裝脫硫裝置外，還要考慮燃料混合氣體在高溫條件下產生的硅氧烷附著在SCR催化劑表面，從而使催化劑失效導致整個SCR系統失效。