废气处理设备,污水处理工艺

垃圾焚烧厂烟气净化SCR改造设计和脱硝效果分析

2020/12/21 15:42:09

废物燃烧发电厂烟气脱硝一般选用SNCR工艺即可满意《日子废物燃烧污染操控标准》(GB 18485—2014)排放要求。为改进环境,部分地市对辖区内的废物燃烧厂提出了更为严格的排放要求,甚至要求某些示范性工厂实现"零排放"。这也使得原有项目或新建项目需要考虑添加或安置SCR脱硝工艺,进一步下降烟气的NOx含量。某废物燃烧发电厂在原有半干法脱酸体系基础上添加SCR脱硝改造,使烟气中的NO_x下降到低于80 mg/Nm~3,一起二噁英在原有基础上下降50%。因而,本文剖析了废物燃烧厂烟气净化SCR改造规划和脱硝作用。


废物燃烧烟气中含有大量的粉尘、HCL、SO2、NOx、二噁英、重金属等有害物质,现在,大多数项目选用SNCR+ 半干法+ 干法+ 活性炭喷射+ 布袋除尘器工艺进行烟气处理[1]。烟气中的NOx 和Ca(OH)2 的反响功率很低,烟气的脱硝主要靠SNCR工艺(选择性非催化复原)进行脱除,可是,在氨逃逸不超支情况下,SNCR 通常脱除功率只要40%~50%,只能满意250 mg/Nm3 的排放要求。跟着国家标准和不同当地标准的出台,仅选用SNCR 已不能满意不同当地的排放要求,越来越多的项目需要选用SCR 工艺(选择性催化复原)进一步脱除NOx 的排放量。


在现已出台的相关标准和政策中,上海、深圳、海南等地的当地标准关于NOx的排放要求明显高于国家标准。别的,在其他未出台当地标准的省份,对于新建废物燃烧发电项目,许多当地政府对烟气排放的要求也明显高于国家标准,部分标准如表1 所示。



1 项目概况


本项目为深圳某废物燃烧发电厂,自深圳市当地标准出台后,部分已建成企业也逐渐要求进行排放“提标”,NOx 排放要求满意《深圳市日子废物处理设施运营标准》(SZDB/Z 233—2017)。本项目原有烟气净化工艺为:SNCR+ 半干法脱酸+ 干法脱酸+ 活性炭吸附+ 布袋除尘器+ 引风机+ 烟囱,项目要求在引风机和烟囱之间添加SCR 脱硝体系。


2 计划规划


归纳投资和运转本钱方面的考虑,本项目选用“中温SCR 脱硝”工艺,运转温度为(230±5)℃,每条燃烧线装备一套SCR 脱硝体系,脱硝体系烟气处理流程为:引风机→ GGH → SGH →喷氨格栅→ SCR 反响器→ GGH →增压风机→烟囱。


前端脱硫除尘后,约145 ℃烟气经引风机后进入 GGH 换热器,与SCR 出口高温烟气换热后,温度升至195 ℃,然后烟气进入SGH,其间利用饱满蒸汽将烟气温度由195 ℃升至约230 ℃,约230 ℃的烟气进入SCR 反响器产生反响后将二噁英和NOx 脱除,从SCR 反响器出来的合格烟气进入GGH 换热器与除尘器出口的低温烟气混合后温度降至约180 ℃,然后经增压风机将烟气送入烟囱。考虑到改造体系的施工、催化剂的设备保护,整个SCR 体系设置了旁路体系,本项目中氨水贮存运用电厂现有的SNCR 体系贮存罐,三条燃烧炉可以共用氨水输送体系;本项目别的配套2 套催化剂再生体系。


3 主要设备


3.1 SCR 反响器


SCR 反响器内催化剂依照2+1 的方法安置,设备2 层,预留1 层,反响器规划成烟气竖直向下流动,反响器进口设气流均布设备。反响器配有可拆卸的催化剂测验元件,方便运用方依据运转工况对测验模块进行取样剖析,以便确认催化剂运转情况及再生时间。反响器配有吹灰设备,选用声波吹灰,每层催化剂安置4 个吹灰点,单条线共有12 个点。


反响器预留了催化剂修理及更换所需的起吊设备和渠道,SCR 反响器本体规划温度不小于350 ℃,能接受运转温度400 ℃的考验,而不产生任何损坏。


本工程运用某进口品牌的中温蜂窝催化剂。催化剂模块选用框架结构,耐高温、耐腐蚀,并便于运输、设备、起吊。催化剂规划反响温度为(230±5)℃,能满意该烟气温度下长时间运转,一起催化剂最高能接受运转温度400 ℃,而不会产生任何损坏。


3.2 增压风机


由于添加的SCR 脱硝体系GGH、SGH、催化剂反响器及烟道等会造成压力丢失,原有引风机才能不满意SCR 脱硝体系所需的运转才能,所以要新增增压风机,每台炉设置1 台。该增压风机经过变频器进行转速操控,并将现有的引风机操控在一定范围内运转。别的,停炉时或许再生加热时,该风机和挡板一起一起运用,然后进行流量操控。


3.3 SGH 蒸汽换热器


计划中SGH 加热选用260 ℃饱满蒸汽,并对SCR 脱硝体系饱满蒸汽进汽阀进行程序化操控,可以依据烟气加热器的不同工况进行温度调理,保证烟气在设定温度范围内与氨气进行反响。SGH 选用翅片式换热管,基材选用20 G 钢,为防止湍流振动,SGH中间用隔板分隔成左右两组。


3.4 GGH 烟气换热器


计划选用GGH+SGH 联合升温计划,规划中充分考虑了蒸汽耗量、排烟温度、占地面积等多方面因素,确保排烟温度低于195 ℃。GGH 壳侧与管侧质料具有良好的抗腐蚀性,壳体质料满意防腐要求,管侧质料选用ND 钢。


3.5 喷氨体系及再生体系


SCR 脱硝体系氨水运用原有SNCR 脱硝体系的氨水罐,从氨水罐备用接口连接到氨水输送泵,送到混合器使氨气蒸腾并同稀释风混合均匀送入SCR 喷氨格栅。


催化剂外表析出硫铵,会致使脱硝性能下降。催化剂外表硫铵的提高温度为320 ℃左右,据此设置加热器热风循环体系,以到达使催化剂恢复活性的目的。


4 运转作用


项目建成后,依照协议要求,对脱硝体系进行了(72+24)h 的试运转验收,约请第三方检测单位对SCR 脱硝前后的指标进行了同步取样剖析,并对(72+24)h 时间内SCR 体系的质料、能源耗费进行了计算剖析,详细数据如表2 所示。



由表2 数据可以看出,经过SNCR 脱硝后,NOx最高均值为221 mg/Nm3,经过SCR 脱硝体系后,脱硝作用明显,依据喷氨量的不同,脱硝功率也有所不同,在氨逃逸不超支的情况下(≤ 3 mg/Nm3),脱硝功率最高可以到达84.8%,并悉数满意≤ 80 mg/Nm3的排放要求;SCR 催化剂对二噁英的脱除也有50%以上的作用;其他各项耗费悉数到达规划要求。


为进一步了解催化剂的效能变化、验证SCR 的性能指标,在SCR 脱硝体系运转一年半后从头约请第三方检测单位对这三条生产线SCR 工艺前后一起进行烟气成分检测,并对其他运转数据进行计算,成果如表3 所示。


由表3 可以看出,该体系运转安稳,在正常运用一年半后还有超越80% 的脱硝功率,而且脱除二噁英的作用明显。该催化剂质量保证期为3 a,如果脱酸体系和除尘体系运转正常,满意排放要求,实际运用寿命应该会更长。


5 结论


在保证氨逃逸不超支的情况下(≤ 3 mg/Nm3),SCR 的脱硝功率可以超越80%,而且运转安稳可靠。SCR 脱硝选用合适的催化剂,具有协同脱除二噁英的作用,本项目协同脱除二噁英的功率超越50%。


来源:北极星环保



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