纸浆造纸行业脱硝技术:碱回收炉与石灰窑SCR脱硝工程

一、造纸行业烟气特点与NOx来源

纸浆造纸行业是典型的资源型工业,其烟气排放主要来自两个环节:一是碱回收炉,燃烧黑液回收化学品时产生NOx;二是石灰窑,燃烧石灰石分解产生的白灰用于碱回收工序。碱回收炉的NOx排放浓度约300~600mg/Nm³,烟气量较大;石灰窑的NOx排放浓度约400~800mg/Nm³,但烟气量相对较小。

碱回收炉烟气的特殊性在于:其烟气中含有较高浓度的含硫化合物(主要为SO₂和H₂S),这些物质在高温下会与还原剂竞争反应,降低SNCR和SCR的脱硝效率。同时,碱回收炉的负荷随纸浆产量波动较大,烟气量和NOx浓度的快速变化对脱硝系统的响应速度提出了较高要求。石灰窑烟气则含有较高浓度的石灰粉尘(CaO),这些粉尘具有强碱性,会在催化剂表面生成碱性覆盖层,影响催化剂活性。

二、碱回收炉SNCR脱硝工艺设计

碱回收炉采用SNCR技术是最经济有效的脱硝方案。SNCR喷枪布置在碱回收炉的二次燃烧区上方,该区域温度恰好在850~1100°C的SNCR最佳反应窗口内。还原剂选用尿素溶液(10~20%浓度),通过分布式喷枪(通常4~8支)均匀喷入炉膛。SNCR系统设计的关键是喷枪插入深度和角度的精确调节,确保还原剂雾场覆盖整个烟气截面。

碱回收炉SNCR系统的脱硝效率通常在35~55%之间,对于普通排放标准(NOx≤300mg/Nm³)基本可以满足。若需达到更严格的排放标准,可在SNCR基础上增设一层SCR反应器作为深度处理。沧州中创环保已为国内多家大型造纸集团的碱回收炉配套了SNCR系统,运行稳定可靠。

三、沧州中创环保造纸脱硝工程案例

沧州中创环保承接的某大型造纸集团碱回收炉SNCR脱硝项目,碱回收炉蒸发量1500t/d黑液固形物处理量,入口NOx浓度500mg/Nm³。配置尿素SNCR系统(喷枪6支,分布式布置),设计脱硝效率≥40%,出口NOx≤300mg/Nm³。实际运行:满负荷工况下出口NOx 220~280mg/Nm³,满足当地排放要求,尿素消耗量约800kg/d(10%溶液),系统运行稳定。

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