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摘 要：晋城集中供热分公司5台循环流化床锅炉烟气排放SO2、NOx及烟尘虽能达到现行国家排放要求，为了适应地区大气污染防治规划及日趋严峻的环保形势，在原有SNCR脱硝系统的基础上，结合生产工艺存在问题，采用SNCR和臭氧脱硝双重工艺，来脱除烟气中的NOx，从而达到NOx不高于50mg/m3的超低排放标准。

关键词：集中供热;循环流化床锅炉;NOx;超低排放

1 系统概况

晋城集中供热分公司现有5台循环流化床锅炉，其中1-4#锅炉容量为40t/h，5#锅炉容量为80t/h，经过除尘、脱硫、脱硝后的烟气排放浓度为：SO2：30mg/Nm3，NOx：100mg/Nm3，烟尘：8mg/Nm3，污染物排放能达到现行国家排放要求。

近几年环保形势愈发严峻，环保标准也在逐年趋向严格，根据国家以及省市下一步的大气污染防治规划，要求城市城区的燃煤锅炉进行超低排放改造，在基准含氧量6%条件下，氮氧化物排放浓度不高于50mg/m3。为了响应市环保部门对蒸汽锅炉排放标准的修改，根据锅炉实际运行工况，现有的SNCR脱硝系统达不到超低排放的要求，因此增加一套臭氧脱硝系统来脱除烟气中的NOx，采取SNCR+臭氧的模式，进行烟气脱硝，用于满足超低排放的要求。

2 臭氧脱销系统介绍

2.1 反应原理

臭氧具有极强的氧化性，将臭氧通入锅炉的尾部烟气中，可快速的与烟气中的NO、NO2反应形成N2O5，在经过脱硫塔的洗涤，形成硝酸溶液，从而来脱除烟气中的氮氧化物。

2.2 系统构成

2.2.1 液氧输送系统

集中供热分公司设有两个50t的液氧储罐，液氧由液氧罐车输送至液氧罐内，经过空浴式汽化器进行汽化，汽化产生的气态氧气经过调压装置调整到合适的压力，由管路输送至臭氧发生器。

2.2.2 臭氧发生系统

臭氧发生系统由两台60kg/h的臭氧发生器组成，经过调压的氧气进入臭氧发生器，经过过滤器（过滤精度0.5μm）净化，减压阀（阀后压力0.098MPa）减压稳压，氧气流量计检测流量，温度压力传感器检测温度压力后，进入臭氧发生室，经过高压高频放电将原料气体中的氧分子电离为氧离子，氧离子迅速与氧分子结合生成臭氧分子;臭氧和氧气的混合气体从出口输送至分配器。臭氧发生器产量可实现单台、多台同时调节，调节范围可实现30%～100%，并采用以“恒定进气流量，调节臭氧浓度”或“恒定臭氧浓度，调节进气流量”进行控制，在调整过程中自动调整功率实现产量调节。

2.2.3 投加系统

臭氧投加系统主要分为分配器和投加喷头两部分。分配器是利用電动调节门将臭氧发生器产生的臭氧分配到5台锅炉，每台锅炉的流量都可以单独调整。每台锅炉的投加喷头是由上百个螺旋喷头分为4组，垂直布置在烟道内部，最大限度的增大了反应面和反应效率。

2.2.4 冷却水系统

臭氧发生系统设计闭路循环冷却水系统，通过板式换热器换热，为臭氧发生器提供冷却水。闭路循环水冷却系统包括板式换热器、循环水泵及阀门等。臭氧发生器冷却水出水管路装有流量开关、温度变送器，当冷却水流量不足、温度超过设定值时报警。内循环冷却是利用除盐水和循环泵对臭氧发生器进行冷却，外循环水是利用锅炉的冷渣水自动循环，经过板式换热器冷却内循环水。

3 效果对比

2018年供暖期，集中供热分公司对1-5#烟道进行了臭氧脱硝改造。臭氧脱硝系统正式投入运行后，通过对臭氧投加量的调整，配合尿素的投加控制，试验出了改造后烟气排放指标符合新的排放标准时的最佳运行工况，以5号炉为例。

3.1 改造前排放数据（尿素溶液浓度为30%）

3.2 改造后排放数据（尿素溶液浓度为30%）

3.3 改造前后数据对比

3.4 经济参数对比

注：产生1kg臭氧消耗的氧气量为10kg，液氧单价为700元/t，度电为0.49元/kWh，尿素单价为2200元/t。

4 结论

臭氧脱销与SNCR脱销联合运行后，氨逃逸浓度大幅降低;NOx排放浓度达到超低排放的标准。脱硝费用由每吨汽4.8元降低至4.26元，每吨汽降低0.54元，整个供暖季可以降低成本20万元。

参考文献：

[1]闫黎黎.煤粉工业锅炉臭氧脱硝应用的可行性分析[J].洁净煤技术，2017（04）：95-100.

作者简介：

陈东峰（1981- ），男，河南永城人，机电工程师，2005年7月毕业于中国矿业大学应用物理专业，现任山西金驹煤电化股份有限公司生技部部长，研究方向：高低浓度瓦斯发电技术，瓦斯发电生产与技术管理，电气工程专业等。