1. 生物质锅炉当前状态

生物质锅炉，主要为发电或供暖所用，以各种生物质能源作为原料，基本上分为两种情况，一种为先气化后进入锅炉，另一种为直燃式锅炉，前者烟气处理较容易，粉尘含量不高，硫化物、氮氧化物视原料而有所不同；后者必须先进行除尘，后方可进行脱硫脱硝；

随着国家环保政策的日趋严格，生物质锅炉的烟气进行相应处理，使其中的硫化物、氮氧化物、粉尘满足指标要求，已经迫在眉睫；

2. 工艺路线分析比较

在不同行业和领域，各种脱硫脱硝的方式较多；

比如在钢铁企业烧结及球团领域，早期的活性炭活性焦脱硫脱硝，后来替代的CFB半干法脱硫+SCR脱硝；

钢铁行业各类炉窑比如加热炉、热风炉、自备电厂锅炉的纯干法脱硫脱硝（主要为钙基固定床和钙基超细粉）；

大型电厂的湿法脱硫或者半干法脱硫+SCR脱硝；

玻璃行业的尘硝一体式（尤其一种耐高温浸渍催化剂的陶瓷滤筒）；

不同行业因其烟气量大小、烟气成分和自身特性等诸多因素，均有各自相适合的脱硫脱硝工艺形式；

因此，在工艺路线选择上，应针对项目工况、烟气特质进行匹配工艺路线，切不可生搬硬套，尤其个别公司“会什么才卖什么”的方式尤其值得注意；

同时，应秉承“以客户为中心”的理念，在保证排放指标连续稳定可控的情况下，尽可能降低一次性投资和运行成本，减轻企业的资金压力和提升企业的市场竞争力；

2.1脱硫的工艺路线选择：

• CFB半干法脱硫/活性炭/活性焦：

CFB半干法脱硫主要针对烧结、球团等大烟气量较为适用，因为其需要建立床层方能使固液气三相稳定反应，因此小烟气量的工况很难实现稳定运行；

而生物质锅炉的烟气量一般不大，所以CFB半干法脱硫不适用；

活性炭活性焦同样不适用于生物质锅炉的烟气量和工况；

• 湿法脱硫：

湿法脱硫虽然投资和运行成本较低，然而，湿法脱硫工艺在很多地区因为当地环保政策要求，不在超低排放允许范围内；

另外，湿法脱硫的应用会带来污水处理、白羽、假性颗粒物超标等一系列问题；

因此，湿法脱硫亦不建议采用；

• 纯干法脱硫：

纯干法脱硫，按照国家政策要求和环保趋势，可以采用：

♢ 钙基固定床干法脱硫；

中华人民共和国工业和信息化部，生态环境部公告2023年第33号文《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》中，明确提出将固定床干法脱硫工艺装备收入其中，作为国家鼓励发展的技术形式；

♢ 钙基超细粉直喷干法脱硫；

钙基超细粉替代小苏打脱硫技术，已经被列入河北省钢铁行业环保绩效创A*优实用技术指南（河北省生态环境厅，冀环应急《2022》128号）；

两种工艺路线均有国家环保政策支撑，同时，可以实现硫化物达标排放，且脱硫副产物为固废，易于处理，无其他污染物产生；

♢ 两者相比较而言：

（1）人员和岗位配置方面：

固定床干法脱硫工艺可以实现日常免维护，完全不增加人员配置，亦不增加额外的工作和劳动强度；

人员配备方面

（2）检修维护方面：

钙基超细粉干法或者小苏打方式因为输粉系统、输灰系统、除尘器喷吹等设备设施存在，确实需要定期的巡检、维护、清灰等操作，需要增加人员或者需要增加现有人员的劳动强度，甚至有的时候会影响生产；

（3）结论：

固定床干法脱硫工艺可以实现日常免维护，完全不增加人员配置，亦不增加额外的工作和劳动强度；

钙基超细粉干法或者小苏打方式因为输粉系统、输灰系统、除尘器喷吹等设备设施存在，确实需要定期的巡检、维护、清灰等操作，需要增加人员或者需要增加现有人员的劳动强度；

因此，优选钙基固定床干法脱硫工艺形式；

2.2脱硝的工艺路线选择：

SCR脱硝：

SCR脱硝是应用比较普遍的一种工艺路线；

中高温脱硝或者中低温脱硝均可以满足氮氧化物达标排放；

不过氨水的储存和运输涉及危险品，比较繁琐，且SCR脱硝催化剂为危废，难于处理而且处理成本非常高；

SNCR/高分子/PNCR脱硝：

市场上现在也有部分企业采用SNCR或者类似“高分子”或者其他名称或者PNCR脱硝，其本质均是在锅炉的特定的温度区间直接喷射氨水或者尿素颗粒或者经过一定处理的尿素颗粒，在锅炉内高温气化后参与反应；

但是该种方式，一方面氨逃逸问题难以解决，同时，对管路系统、设备设施腐蚀严重，存在一定的安全隐患；

钙基固定床干法脱硝：

与钙基固定床干法脱硫相似，在塔内添加无氨脱硝剂即可，无需使用氨水即可完成脱硝功能，且适用烟气温度低于SCR脱硝催化剂，节约运行成本；

更为值得一提的是，当脱硫脱硝同时需要的时候，钙基固定床脱硫脱硝一体式非常适合，一次投资低，实现脱硫脱硝并行的功能；

尘硝一体化：

因为生物质锅炉烟气成分复杂且粉尘含量较高，烟气温度较高，尘硝一体化可以实现除尘脱硝功能，且满足高温高尘环境，是一种可选工艺路线；

不过，其投资造价非常高；

2.3结论：

因此，总体来讲，可选用工艺路线如下：

A

生物质锅炉烟气  →  换热器等热量回收  →  除尘器  →  钙基固定床干法脱硫脱硝一体化；

采用该工艺形式，除尘器不用选用高温型，可以节约成本；

钙基固定床干法脱硫脱硝一体化，可以同时实现脱硫脱硝功能，同时有抑尘降尘作用，无需后续再设置除尘装置；

总体布局紧凑，投资较低，几乎免维护，经济性*；

B

生物质锅炉烟气  →  除尘装置（高温，采用陶瓷滤筒）  →  换热器等热量回收  →  钙基固定床干法脱硫脱硝一体化；

采用该种形式，除尘器需要配置陶瓷滤筒等适应高温高尘环境，投资较高；

C

生物质锅炉烟气  →  尘硝一体化装置（高温，采用陶瓷滤筒）  →  换热器等热量回收  →  钙基固定床干法脱硫；

采用该种形式，除尘器需要配置脱硝滤筒同时实现尘硝脱除，投资较高；

结论

还有一些其他的工艺路线，但是需特别注意的是生物质锅炉烟气成分复杂多变，在除尘净化前做脱硫脱硝不合适，对脱硫剂脱硝剂损害较大；

而在经过净化后做脱硫脱硝，采用粉状脱硫剂直喷形式脱硫后面需要再行配置除尘器，采用SCR脱硝烟气温度一般无法满足要求；

因此，综合上述，钙基固定床干法脱硫脱硝一体式无论从投资、运行成本、适用性等方面都是优先选择；

以上工艺路线均可行，优选方案A；

3. 上海轩鼎集团介绍

上海轩鼎冶金科技集团有限公司（以下简称轩鼎集团），是一家集技术咨询和服务、工程项目总承包、环保材料生产加工等于一体的集团公司；

主要专注于冶金工程、工业炉窑工程、环保工程的上海市高新技术企业；

工业炉事业部、冶炼事业部、环保事业部紧密衔接和协同，实现真正意义上的工艺+环保的结合，可以更好的确保投产效果和指标排放。尤其其自有加工厂与环保事业部结合，专项承担环保领域材料研发及生产，可提供优质脱硫剂、钙基超细粉（替代小苏打）、脱硝剂、催化剂等；

除了承建传统的各种类型工业炉窑总承包工程外，节能环保方面涵盖了钢铁企业从炼铁、炼钢、加热炉至轧钢全流程的技术服务和项目总承包，包括高炉煤气均压回收，休风放散回收，零放散；高炉煤气源头精脱硫，焖渣/轧机/烧结湿法除尘，加热炉煤气反吹，炉窑类烟气脱硫除尘脱硝，炉窑类固定床干法脱硫，炉窑类固定床干法脱硫脱硝一体式，钙基超细粉干法脱硫（替代小苏打）等；

3.1专利及专有技术：

仅列举与本工艺形式相关的专利及专有技术；

3.2 资质及证书：

环境工程设计专项（大气污染防治工程）——乙级

环境工程设计专项（固体废物处理工程）——乙级

环保类（大气污染治理类）工程承包资质—大气污染治理专项资质

上海市高新技术企业/专精特新企业/体系认证

3.3 生产基地介绍：

• 为了更好的解决业主方实际生产中存在的几个问题：

1） 因为各种突发事件或者紧急状况短时间内急需大量脱硫剂脱硝剂材料；

2） 脱硫剂脱硝剂为固废，无害化处理并回收较为繁琐；

3） 环保排放指标要求调整频繁，环保系统运行及达标排放需要配置专业人员进行维护，因此，部分企业将环保系统完全外委进行运维，以确保指标始终达标排放；

针对以上，上海轩鼎设立了多个以生产脱硫剂、无氨脱硝剂及相应新产品研发为主营业务内容的生产加工基地；

• 旨在解决：

1） 采用轩鼎自有配方，由代加工转为自有工厂生产，可以更好的保证材料性能、质量、工期；

2） 在客户急需时，可以集全厂之力专项为该客户进行材料生产，解客户之所急；

3） 对于有无害化处理、固废回收要求的企业，可以全面响应，自有工厂，进行固废回收处理更为便利；

4） 尤其对于有运维需要的客户，可以提供*为全面的服务和*为及时的响应；

挤出，烘干，成品

4 固定床干法脱硫脱硝一体式

4.1 脱硫脱硝技术原理

本技术是固定床干法脱硫脱硝技术；

采用脱硫剂催化把烟气中的二氧化硫先氧化成为三氧化硫然后被氢氧化钙吸收生成硫酸钙；

采用无氨脱硝剂催化氮氧化物并固化到脱硝剂中脱除氮氧化物；

SO₂ + 1/2 O₂ → SO₃

SO₃ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ + H₂O

这个方法在工程上的实现是采取类固定床技术，碱（可以是石灰、碳酸钠、氢氧化镁等等）与催化剂的成型颗粒装于脱硫反应器中，烟气流过后，其中的二氧化硫氧化成为三氧化硫并被反应固化成为硫酸钙（石膏）固体。

整个过程不使用水，亦不产生废水。

脱硫脱硝效果可以根据要求调节接触时间即可，可以达到100 %去除，脱硫对于烟气条件短时间的一些波动不敏感，对于烟气温度也不很敏感，几乎适于所有的烟气条件。

脱硝对温度有一定的要求，但是比SCR脱硝催化剂的适用温度低很多，可以非常有效的降低成本。

过程简单，效果卓异，投资运行均较省。

4.2 工艺流程说明

烟气经干法脱硫脱硝塔由下部往上部升，干法脱硫脱硝剂在重力作用下从上部往下部降，与烟气进行逆行流接触。

脱硫反应受烟气温度反应波动不明显，在室温～300℃均有良好的脱硫效率。

脱硝反应与烟气温度有一定关系，但是较之SCR脱硝其温度低很多；

烟气首先进入干法脱硫脱硝塔下部，烟气均布装置还巧妙利用饱和脱硫脱硝剂有效拦截烟气中的灰尘，达到深度除尘的效果。

干法脱硫脱硝剂料层的高度灵活调节可以从容应对烟气中污染物浓度变化。

脱硫脱硝塔在结构上采用单元化设计，通过灵活的单元开启和关闭可适应炉窑负荷变化，且系统布置灵活，可正负压运行。

4.3 脱硫脱硝塔的特点及应用

脱硫脱硝塔的系统设计及部件应满足如下要求：

1) 可根据现场空间，设置不同结构不同规模的固定床反应器；

2) 与CEMS监测数据结合控制加卸料，实现超低排放；

3) 同时脱除SO₂、氮氧化物、粉尘等污染物；

4) 阻力损失较小；风机功率较小，能耗较低；

5) 脱硫脱硝塔内部设计应确保布料均匀，在气流方向上的料层厚度一致，同时布风均匀，无偏流现象；

钙基固定床干法脱硫脱硝技术已经广泛应用于钢铁行业、焦化行业、电力行业等多个行业各类炉窑烟气治理，且如前所述列入2023年国家环保装备名录；

我们相信，在生物质锅炉烟气治理方面的广泛应用，必然能够在实现达标排放的前提下，为客户节省投资和运行成本，为提升企业市场竞争力贡献力量；

上海轩鼎集团——环保事业部编制