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鍋爐煙氣超低排放改造方案的選用_91化工儀器網(wǎng)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-09-02  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):138
核心提示:目前我國部分地區(qū)大氣污染嚴(yán)重,火電廠鍋爐煙氣廢物排放是主要污染源之一,由于目前嚴(yán)峻的環(huán)保壓力,燃煤電廠煙氣超低排放改造是國內(nèi)電廠都要進行的一次系統(tǒng)改造,目前超低排放有多種工藝方案,如何確定方案至關(guān)重要,關(guān)系到投資成本、二次廢物排放、運營成本、安全危險程度等。關(guān)鍵詞:半干法;脫硫脫硝;超低排放1、目前我國大氣污染的現(xiàn)況中國大氣污染的主要來源是生活和生產(chǎn)用煤,主要污染物是顆粒物、SO2、NOx。是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物,SO2、NOx污染也保持在較高水平,是形成霧霾、酸雨天氣的主要因素,燃煤煙氣排放成為

目前我國部分地區(qū)大氣污染嚴(yán)重,火電廠鍋爐煙氣廢物排放是主要污染源之一,由于目前嚴(yán)峻的環(huán)保壓力,燃煤電廠煙氣超低排放改造是國內(nèi)電廠都要進行的一次系統(tǒng)改造,目前超低排放有多種工藝方案,如何確定方案至關(guān)重要,關(guān)系到投資成本、二次廢物排放、運營成本、安全危險程度等。

關(guān)鍵詞:半干法;脫硫脫硝;超低排放

1、目前我國大氣污染的現(xiàn)況

中國大氣污染的主要來源是生活和生產(chǎn)用煤,主要污染物是顆粒物、SO2、NOx。是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物,SO2、NOx污染也保持在較高水平,是形成霧霾、酸雨天氣的主要因素,燃煤煙氣排放成為大氣污染的主要污染源之一。

鑒于目前嚴(yán)重的污染現(xiàn)狀,國家頒布了《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》和相關(guān)條例,制定了zui新版《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

2015年8月18日,山東省環(huán)保廳印發(fā)《關(guān)于加快推進燃煤機組(鍋爐)超低排放的指導(dǎo)意見》,意見指出:全省單臺10蒸t/h以上燃煤鍋爐全部進行超低排放改造,超低排放指標(biāo)要求在6%基準(zhǔn)含氧量條件下,SO2排放濃度不高于35mg/m3,NOx排放濃度不高于50mg/m3,煙塵排放濃度不高于5mg/m3。

2國內(nèi)主要的超低排放方案的比較

目前,常規(guī)的鍋爐煙氣超低排放改造路線通常為3種:(1)選擇性非催化還原脫硝技術(shù)(SNCR)+選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCR)+石灰石-石膏/鎂法/氨法脫硫技術(shù)+濕式電除塵器。

(2)強氧化劑脫硝+半干法脫硫+布袋除塵系統(tǒng)。

(3)催化氧化法脫硝+半干法脫硫+布袋除塵器系統(tǒng)。

*種方案的主要優(yōu)點在于氨法是氣液相反應(yīng),反應(yīng)速率快,吸收劑利用率高,能保持脫硫效率95%~99%;缺點是:投資及運行成本比較高,氨法工藝系統(tǒng)復(fù)雜,整體初投資費用較高;存在氨逃逸、氣溶膠等問題;液氨作為吸收劑,其來源比較麻煩,且存在運輸和儲存等方面的安全風(fēng)險;配套的液氨儲罐及氨站屬重大危險源,是每次各類安全檢查必不可少的監(jiān)督檢查項目,更是麻煩,這也是無副產(chǎn)氨水的火電廠不愿意接受的一個主要原因。

第二種方案同上述*種方案工藝路線相比,流程簡單,不存在低溫腐蝕及水污染問題,但由于采用強氧化劑,系統(tǒng)整體運行安全性降低,主要是由于強氧化劑如亞氯酸鈉等易燃,同時,強氧化劑生產(chǎn)制造成本過高,采用該工藝經(jīng)濟性較差。另外二氧化硫與二氧化氮雖同為強酸性氣體,但兩者同吸收劑發(fā)生酸堿反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率相差較大,因此,對反應(yīng)器設(shè)計要求較高。

第三種方案,催化氧化脫硝+半干法脫硫+布袋除塵工藝也是在循環(huán)流化床半干法脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,目前,代表性的工藝煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵技術(shù)。

煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵技術(shù),不同于其他聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù),是指利用煙氣中原有的O2,通過使用低溫氧化催化劑,加速煙氣中的NO同O2反應(yīng)生成NO2,后通過吸收劑Ca(OH)2將煙氣中的SO2和NO2同時吸收形成硫酸鹽和硝酸鹽,反應(yīng)后的煙氣進入到尾部布袋除塵器進行煙塵收集。

該技術(shù)的zui大特點為在不額外消耗氧化劑的條件下,實現(xiàn)了低溫?zé)煔庵蠳O向NO2的轉(zhuǎn)化,且后續(xù)脫硫脫硝反應(yīng)相互促進,同常規(guī)半干法脫硫技術(shù)相比脫除效率有明顯提升,該技術(shù)脫硫效率可以達到95%以上,脫硝效率超過85%,尾部脈沖袋式除塵器通過使用該公司獨有的新型脈沖清灰裝置及內(nèi)部流場優(yōu)化技術(shù),保證了煙塵的超低排放。該技術(shù)可以滿足鍋爐煙氣超低排放的要求。

圖1鍋爐煙氣超低排放改造方案工藝流程圖

3循環(huán)流化床同時脫硫脫硝工藝的優(yōu)勢

該工藝是基于半干法的新型煙氣污染控制一體化技術(shù),無論是與傳統(tǒng)濕法脫硫工藝還是與傳統(tǒng)半干法工藝相比較,在多種污染物協(xié)同脫除效果、工藝穩(wěn)定運行、超低排放達標(biāo)方面都有較大優(yōu)勢:

(1)技術(shù)先進,工藝流程與傳統(tǒng)循環(huán)流化床脫硫技術(shù)相似,配合使用催化劑及復(fù)合吸收劑,達到同時脫硫脫硝的功能,而且脫硫脫硝效率很高。

(2)面對日漸嚴(yán)苛的環(huán)保要求,半干法技術(shù)較濕法相比有更大的升級空間,在多污染物協(xié)同控制的角度上看,半干法循環(huán)流化床脫硫脫硝技術(shù)就比濕法脫硫技術(shù)工藝集成度更高,投資省占地少,超低改造技術(shù)路線更加成熟豐富。

(3)本工藝末端除塵設(shè)備為袋式除塵器,煙塵排放濃度可以控制在5mg/m3以內(nèi),可以控制PM2.5的產(chǎn)生,滿足國家對煙氣的煙塵超凈排放濃度的要求。

(4)該工藝在脫除SO2、NOx的同時,對SO3、氯化物和氟化物吸收率超過90%。

(5)在對汞等重金屬污染物的脫除效果方面,由于煙氣循環(huán)流化床工藝采用鈣基物質(zhì)Ca(OH)2為吸收劑,對煙氣中的二價離子汞Hg2+及其他離子態(tài)重金屬污染物具有很好的脫除效果,同時脫硫配套的除塵裝置可以有效捕捉顆粒汞HgP。

(6)解決了濕法脫硫副產(chǎn)物處置難問題,沒有廢水產(chǎn)生,生產(chǎn)過程中用水量極少,節(jié)約了水資源。

(7)因吸收劑為干態(tài),脫硫脫硝副產(chǎn)物也是干態(tài),能直接利用氣力裝置輸送,脫硫渣與傳統(tǒng)半干法的脫硫渣不同,可以直接利用。

(8)煙氣在塔內(nèi)的停留時間較長,使SO2、NOx與吸收劑能得到充分的混合,提高了脫硫脫硝效率。

(9)煙氣負(fù)荷大范圍(50%~110%)變化時下,系統(tǒng)仍可正常運行。

(10)主體設(shè)備為空塔,內(nèi)部支撐件和可動部件少,易損件少,主要彎曲處采用耐磨材料設(shè)計,工藝全程無腐蝕點,整個裝置檢修率低,可靠性高。

4超低排放工藝方案選擇

從有無廢水產(chǎn)生、是否產(chǎn)生低溫腐蝕以及副產(chǎn)物的處置等方面綜合比較分析,認(rèn)為采用半干法脫硫+布袋除塵器工藝是實現(xiàn)鍋爐煙氣凈化的zui佳選擇,但考慮到采用強氧化劑脫硝的各種弊端,因此,煙氣脫硝采用安全性更好、脫硝效率更高、運行成本更低的催化氧化法,即煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵工藝對循環(huán)流化床鍋爐進行超低排放改造。


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