45th锅炉烟气脱硫脱硝技术方案
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45t/h锅炉烟气脱硫脱硝技术方案 45t/h锅炉烟气现场调查
1、 燃煤质量状况
标识符号 指标名称 单位 实际指标 备注
R 燃煤发热量 大卡 4500 A 煤中灰分 % 25 S 燃煤全硫分 % 3.8 C 燃煤中碳含量 % 80
O 燃煤中氧含量 % 6
H 燃煤中氢含量 % 4
W 燃煤中水分 % 10 2、 锅炉烟气排放现状
项目符号 调查项目名称 单位 实测指标
锅炉蒸吨位 t/n 38 t1 接口处温度
112
U 接口烟气流速 m/s 8.4
D 接口断面长x宽 cm 198X 198
Q 烟气流量 mVh 118541 QN 标态干烟气流量 Nrf/h 84057 V0 空气理论需要量 Nr^kg 9.926 QY 空气实际需要量 N^/kg 12.013 q 环评烟气验算量 m/t 11746 3、 锅炉烟气中污染物排放现状
序 号 项目 名称 初始生成量 最终排放量 年度减 排量 要求系统
脱除效率 Kg/h mg/Nm3 Kg/h mg/Nm3 (吨) 达到%
1 烟尘 668 6540 8.16 80 4754 97.55 2 SO2 569 5569 20.49 200 3951 95.4 3 NOx 45 444 15.35 150 217 65.4 4、 锅炉烟气脱除效率难点分析
当地环保部门对本项目提出的最新 要求
目前国内60t/h以
下锅炉AC-GTsx 的平均先进水平 达到本项目
指标的难易 程度 控制
项目 脱除效率
(%) 排放标准
(mg/Nm3) (%)
烟尘 97.55 80 99 易 SO2 95.4 200 96 易
NOx 65.4 150 47 难
5、 建议与商权
《关于重点工业企业实施降氮脱硝工作的通告》穂府(2009) 26号中规定:“60t/h以下的锅炉实施降氮脱硝不低于40% 根据这一
规定,本项目的最终排放指标可否定为 不低于 260mg/NrH(应按广东省标准不高于 200mg/Nr1) Nr0是指标 准大气压下气体的体积。 二、 烟气脱硫脱硝技术方案选择 1、 业主的要求
该公司地处广州增城市沙埔镇,是一家纺织、皮革的企业,是经 国家相关部门批准注册的企业。该公司自备电厂的 45t/h 燃煤锅炉属 于(穂府( 2009) 26号) 《通告》第三条第三款所要求的实施降氮脱 硝的整改范畴。该锅炉建于 2007年 8月,属于为高倍循环流化床锅 炉,锅炉出力为 45 蒸吨/时。备用锅炉为低倍循环流化床锅炉,锅炉 出力为 25 蒸吨/时,两台锅炉在空气预热器后都配备了静电除尘设备。 三年多来,设备运转良好。有效地保证了企业对电力负荷的需求。为 了确保公司生产经营正常进行,业主提出了如下要求: ① 在实施锅炉烟气降氮脱硝脱硫技改工程时不得影响锅 炉的正常运转; ② 建造脱硫脱硝设施应设立在引风机以下区段, 确保原有 锅炉系统不受腐蚀; ③ 建成的脱硫脱硝系统的运行效果必须达到环保局提出 的所有控制要求。 2、 我们选择脱硫脱硝技术方案的原则思考 由于现代先进的脱硫脱硝技术都
不可能对烟气中的氮和硫实 施 100%的脱除,所以经净化后的烟气中仍然还会残留微量的 氮和硫,与水化合后形成酸性液, 对后续管道和设备造成腐蚀。 因此,新配置的脱硫脱硝设备应是一个相对独立的运行体系, 我们计划采用压入式将烟气送进脱硫脱硝系统,烟气被净化后 直接送入烟囱。 不在静电除尘器以上的烟道中附加任何脱硝设施。 据武汉化工 学院高凤教授介绍:因脱硝产生的水蒸汽会与硫化气体结合。 在烟气温度逐渐下降至150 C时就会出现结露形成强酸,腐蚀 后续设备和管道,同时生成的(NH4) 2SO4和NH4HSO4也会 腐蚀和堵塞后续设备。 在整个脱硫脱硝系统制作安装过程中不影响锅炉的正常运行, 确保飞华公司在施工期间获得效益最大化,施工损失最小化。 做到仅在最后脱硫脱硝系统进气管道与引风机排气口对接时 影响1~ 2天锅炉运行。 随着环保要求的日益严格,传统的烟气脱硫脱硝工艺将不能满 足严格的减排要求。因此,在选择飞华公司烟气脱硫脱硝技术 方案时应考虑采用多种先进成熟技术的完美组合才能确保环 保部门提出的严格控制要求和业主提出的殷切期望得以充分 实现。 3、 几种脱硫脱硝成熟技术比较
适用性及 特点 优点与不足 脱硝率 投资
SCR选择性催 化还原)
适合排气
量大,连 续排放源
二次污染小,净化效率咼,技术成熟;设备 投资高,关键技术难度较大,要求烟气温度 高,不能脱硫,烟气易结露腐蚀后续设备和 管道。
脱硝80%~
90% 高 SNCR(选择性 非催化还原烟 气脱硝技术) 适合排气 量大,连 续排放源 不用催化剂,设备和运行费用少; NH3用量 大,二次污染,难以保证反应温度和停留时 间,要求烟气温度高,不能脱硫,烟气易结 露、腐蚀后续设备和管道。 脱硝30%- 60% 运行 费用 高
LoTOx 处理烟气 量中等的 情况可取 臭氧氧化脱硝技术是美国的一项专利技术、 脱硝工况稳定、效率咼,易控制。适宜在相 对低温条件下进行化学反应。但臭氧发生器 价格昂贵。 脱硝80〜 95% 运行 费用 较咼
LPC法 适合排气 量大,连 续排放源 投资省,运行费用低,无二次污染,系统独 立,不腐蚀烟气净化系统以外的其它设备, 回收部分氮资源,操作简单可靠、脱硝效率 稳定。用液氨做脱除剂不便储运 脱硝40%〜 50%兑硫 95%以上 运行 费用 较低
4、 关于锅炉烟气脱硫脱硝技术组合的思考
通过以上四种成熟技术比较,我们有如下思考: SCR、SNCR两项技术虽然有较高的脱硝效率,但没有脱硫 功能,烟
气温度下降到一定程度时会结露, 对后续设备有一 定的腐蚀作用,在本项目中不宜采用。 LoTOx技术脱硝效率高,是目前国外已在工程上得到应用的 低温氧
化技术,只是由于臭氧设备造价高、臭氧发生费用高 而不能被广泛使用。但对本项目还是有一定的参考利用价 值。 LPC技术是一项烟气AC-GTsx一体化技术,通过催化氧化作 用将
烟气中的NO部分氧化为NO,再结合氨法脱硫技术,实 现烟气的同时AC-GTsx对本项目有一定的参考利用价值。 三、烟气脱硫脱硝技术方案的确定 1、 技术方案的组合形式 为了尽可能延长锅炉设备的使用寿命,使其不因实
施脱硫脱硝 技术而遭受腐蚀。同时又使锅炉烟气脱硫脱硝全部达到当地的 环保提出的严格要求,飞华公司锅炉烟气脱硫脱硝技术方案的 组合形式是:选用 LPC 技术中的《氨法脱硫技术》首先对烟气 进行高效率脱硫和初步脱硝处理,之后采用 LoTOx 技术对 NO 进行氧化处理,之后再用喷淋技术将已氧化成易溶于水的 NO2、 N2O3、N2O5 等高价态氮氧化物进行液相收集。 在喷淋液的作用 下发生化学反应生成水和硝酸盐,还原氮气(在这里我们可以 根据环保部门提出的脱硝要求和根据臭氧与一氧化氮的摩尔比 确定的臭氧需要量来选择适当大小的臭氧发生设备)。烟气经 脱硝后进入除雾区,经除去烟气中的水雾后直接送进烟囱排入 大气。
2、 技术方案的名称与含义 本技术方案的名称叫做“氨水——臭氧组合高
效脱硫脱硝技术 方案”即AC — GTsx技术方案。其基本含义是:A――氨水、 C――臭氧,GTsx――高效脱硫脱硝。该技术的突出特点是采 用目前已经十分成熟的而且具有很高脱除效率的“氨法脱硫技 术”(A — GTs)首先解决飞华公司的高硫煤的烟气脱硫问题, 同时把烟气中已经是高价态的氮氧化物脱除掉,之后采用“臭 氧氧化技术”(C— GTx),利用臭氧的强氧化特性,将 NO氧化 成高价态的氮氧化物,再
用氨水喷淋收集,并使其与氨水反应 生成硝酸盐或与水反应还原氮气, 达到脱氮的目的。(这项技术 目前也已经十分成熟,只是因为臭氧的发生费用较高,制约了
它的实际应用) 四、AC—GTx技术脱硫脱硝的基本原理 ㈠、A—GTS高效脱硫、低倍脱硝原理
1、氨水吸收二氧化硫、三氧化硫 在气相反应完成后, 剩余的氨溶于水
中, 利用循环泵经雾化喷嘴 喷入烟气中,吸收烟气中SO2和S03而形成铵盐,具体反应如下:
SO2 + H2O- T H2SO3 1 H2SO3+ NH3- T (NH4)2SO3 2 (NH4)2SO3+NOx-T(NH4)2SO4+N2 3 SO2+H2O+2NH3+1/2O2-T(NH4)2SO4 4 2(NH4)2SO3+SO3+H2O-T(NH4)2SO4+2NH4HSO3 5 4NH3+2NO2+O2T6H2O+3N2 6 NH4HSO3 + NH4OH T(NH4) 2SO3 + H2O 7
2、脱硫、脱硝剂能在循环系统中反复再生。
(NH4) 2SO3 + SO2 + H2O T 2NH4HSO3 8 2NO + 4NH4HSO3 TN2 + 2(NH4)2SO4 + 2H2SO3 9 H2SO3+ NH3-T(NH4)2SO3 10 (NH4) 2SO3 + SO2 + H2O T 2NH4HSO3 11 2NO + 4NH4HSO3 TN2 + 2(NH4)2SO4 + 2H2SO3 12 将这样的脱硝剂经高度雾化后喷入烟气中, 又一次吸收烟气中的 NOx、SO2,并将已经失去脱硝、脱硫能力的硫酸铵带入水中,使水
中硫酸铵溶液的浓度不断升高。 3、A— GTS脱硫除尘一体化系统还具有脱碳功能
当废气中含有02、CO时,还会发生如下反应; NH4OH + CO2 f NH4HCO3 13 2(NH4)2SO3 + 02 f 2(NH4)2SO4 14 2NH4HSO3 + 02 f 2NH4HSO4 15 4. 对硫化氢的吸收
烟气中有H2S存在时,氨水吸收H2S,将其还原成单质S;反应如下: NH4OH + H2S f NH4HS + H2O 16