采用先進的脫硝技術(shù):如選擇性催化還原(SCR)工藝,這是目前較為普遍且有效的脫硝技術(shù)。
提高脫硝效率和降低氨逃逸:通過增加催化劑體積、精準噴氨等措施來提高脫硝效率。
優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計與運行管理:包括優(yōu)化SCR系統(tǒng)的布置、改進吹灰系統(tǒng)、調(diào)整供氨與噴氨系統(tǒng)等。此外,還需制定完善的脫硝設(shè)施運行、維護及管理制度,確保脫硝系統(tǒng)的高效運行。
滿足超低排放要求:許多項目的目標(biāo)是實現(xiàn)超低排放,例如NOx濃度≤15mg/Nm3或≤30mg/Nm3等。
綜合應(yīng)用多種技術(shù):在一些復(fù)雜的工業(yè)場景中,可能需要結(jié)合多種技術(shù)來實現(xiàn)脫硝目標(biāo)。例如,某些項目采用了SNCR+SCR+低氮燃燒等組合技術(shù)。
環(huán)保效益與經(jīng)濟效益并重:脫硝提標(biāo)改造不僅有助于減少氮氧化物排放,改善空氣質(zhì)量,還能帶來經(jīng)濟效益。
脫硝提標(biāo)改造的重點在于采用高效的技術(shù)手段,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計與運行管理,滿足嚴格的排放標(biāo)準,并通過多技術(shù)組合實現(xiàn)綜合效益。
]]>濕法脫硫工藝通常包括以下幾個步驟:首先,煙氣通過增壓風(fēng)機進入煙氣換熱器,降低溫度后進入吸收塔;在吸收塔內(nèi),煙氣與石灰石漿液接觸,漿液中的碳酸鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成石膏,從而去除SO2。為了提高脫硫效率并減少設(shè)備腐蝕,通常會使用煙氣換熱器(GGH)來回收熱量,并在脫硫后提升煙氣溫度,避免冷凝產(chǎn)生白煙。
除了濕法脫硫,干法脫硫技術(shù)也得到了一定的應(yīng)用,例如爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝(LIFAC)和電子束煙氣脫硫技術(shù)等。這些方法相較于濕法脫硫具有投資少、占地面積小、運行費用低等優(yōu)點,但其脫硫效率相對較低。
近年來,隨著環(huán)保要求的提高和技術(shù)的進步,火電廠煙氣脫硫技術(shù)也在不斷發(fā)展。例如,噴霧蒸發(fā)技術(shù)被用于處理濕法脫硫后的廢水,通過噴霧蒸發(fā)將廢水中的水分蒸發(fā)掉,從而實現(xiàn)廢水的零排放。此外,火電廠還注重脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化管理,通過合理調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)和維護措施,進一步提高脫硫效率并降低能耗。
火電廠煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展不僅有助于減少大氣污染,還對提高能源利用效率和保護環(huán)境具有重要意義。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和政策的推動,火電廠煙氣脫硫技術(shù)將更加高效、經(jīng)濟和環(huán)保。
]]>根據(jù)證據(jù),濕法脫硫后的煙氣溫度通常在30-50℃,濕度可以達到100-200g/Nm3,這比大氣平均濕度(約9g/Nm3)高出許多倍。這種高濕度的煙氣不僅對設(shè)備的腐蝕和維護提出了更高的要求,還可能對環(huán)境造成額外的水汽排放問題。例如,每年通過濕法脫硫排放到大氣中的水汽量可能達到40億噸。
在實際操作中,濕法脫硝和濕法脫硫的組合工藝需要特別注意煙氣濕度的控制。例如,在SNCR-SCR耦合脫硝+濕法石灰石-石膏煙氣脫硫+濕式靜電除塵的組合工藝中,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放,但氨逃逸控制和濕度管理仍需進一步優(yōu)化。此外,濕式電除塵器的應(yīng)用也需要考慮煙氣濕度對設(shè)備性能的影響。
因此,在燃煤電廠煙氣脫硝過程中,濕度的控制不僅是技術(shù)問題,也是環(huán)保和經(jīng)濟性的重要考量因素。合理控制煙氣濕度有助于提高脫硝效率、減少設(shè)備腐蝕和降低運行成本。同時,還需關(guān)注濕法脫硫后煙氣中水汽的排放問題,以避免對環(huán)境造成不必要的影響。
]]>選擇合適的脫硝工藝:根據(jù)氮氧化物的原始濃度、排放限值以及運行成本等因素,選擇適合的脫硝工藝。常見的脫硝方法包括選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR),以及其他如氧化法和低氮燃燒工藝等。
控制脫硝劑的使用:在SCR工藝中,催化劑的最佳活性溫度范圍是300-420℃,因此需要嚴格控制煙氣溫度。同時,噴氨流量和稀釋風(fēng)流量需要根據(jù)鍋爐負荷的變化進行調(diào)整,以優(yōu)化運行參數(shù)并提高經(jīng)濟性。
氨泄漏的預(yù)防與控制:在使用液氨作為還原劑時,必須采取有效的措施防止氨氣泄漏,確保廠界氨氣濃度符合相關(guān)標(biāo)準。此外,氨區(qū)應(yīng)設(shè)置防曬、防雨及噴淋設(shè)施,并定期檢查這些設(shè)施以確保其處于備用狀態(tài)。
設(shè)備的安全運行與維護:在煙氣脫硝系統(tǒng)運行過程中,應(yīng)嚴格執(zhí)行安全規(guī)程,包括對設(shè)備進行定期檢查和維護,以及制定應(yīng)急預(yù)案。對于可能出現(xiàn)的故障,應(yīng)及時處理并記錄事故情況,以便總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。
防腐蝕措施:在煙氣脫硝過程中,需要采取一系列防腐蝕措施,如減少煤氣媒介中的濕分含量,防止酸性氣體電離和電化學(xué)腐蝕,從而延長設(shè)備的使用壽命。
二次污染的控制:在設(shè)計脫硝工程時,應(yīng)考慮二次污染的控制措施,例如廢水處理和噪聲控制等,以符合國家及地方的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準。
催化劑的選擇與維護:SCR脫硝催化劑的選擇應(yīng)考慮其高效性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性,同時要防止催化劑受潮或腐蝕。如果催化劑發(fā)生堵塞或腐蝕現(xiàn)象應(yīng)及時更換。
通過以上措施,可以有效提高煙氣脫硝系統(tǒng)的運行效率和安全性,減少對環(huán)境的影響。
]]>SCR脫硝技術(shù)的基本原理是在催化劑的作用下,向溫度在160~400℃的煙氣中噴入氨水,選擇性地與NOx反應(yīng),生成氮氣和水,從而達到脫硝的目的。SCR脫硝技術(shù)具有高脫硝效率,通常可以達到90%以上,且不會造成環(huán)境污染。
在水泥窯煙氣處理中,SCR脫硝技術(shù)可以分為高溫脫硝和中低溫脫硝兩種工藝路線。高溫脫硝技術(shù)通常將SCR反應(yīng)塔設(shè)置在煙氣余熱鍋爐之后,利用余熱鍋爐中煙氣粉塵的自分離沉降作用,降低進入SCR反應(yīng)塔的煙氣粉塵濃度,減少催化劑磨損和堵塞風(fēng)險。 中低溫脫硝技術(shù)則對催化劑材料性能有新的要求,如中低溫催化反應(yīng)活性和高抗硫堿特性。
SCR脫硝系統(tǒng)的設(shè)計包括反應(yīng)塔設(shè)計、吹灰系統(tǒng)設(shè)計、噴氨系統(tǒng)設(shè)計以及自動控制與檢測系統(tǒng)。通過優(yōu)化設(shè)計,可以實現(xiàn)SCR脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效脫硝效果。 工程應(yīng)用案例顯示,中低溫SCR脫硝系統(tǒng)在長興南方熟料產(chǎn)量6400t/d運行情況下的氨水消耗小于2kg/t,系統(tǒng)脫硝熟料氨水成本在1.75元/t左右,可實現(xiàn)NOx排放值小于50mg/Nm3。
然而,SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)中的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)。例如,水泥窯尾煙氣的粉塵濃度顯著高于燃煤鍋爐,這增加了SCR脫硝系統(tǒng)的運行難度。 此外,SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用相對較晚,相關(guān)項目運行時間相對較短,且NOx控制排放的指標(biāo)普遍較為寬松。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),一些研究和實踐表明,通過結(jié)合低氮燃燒、分級燃燒和SNCR(選擇性非催化還原)技術(shù),可以進一步提高脫硝效率并滿足更嚴格的環(huán)保標(biāo)準。例如,在某些歐洲水泥廠中,SCR裝置在某一段時間內(nèi)實現(xiàn)了200mg/m3以下的排放水平,證明SCR技術(shù)是可行的。
SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊,但需要針對水泥窯煙氣的具體特性進行優(yōu)化設(shè)計和工藝調(diào)整,以實現(xiàn)最佳的脫硝效果和經(jīng)濟效益。
]]>半干法脫硫:在半干法脫硫中,生石灰通常經(jīng)過消化變?yōu)闅溲趸}漿液,然后噴入煙氣中進行反應(yīng)。這種情況下,脫硫溫度一般在70℃左右,煙氣未達到飽和,無需再熱即可排入煙囪。
干法脫硫:干法脫硫技術(shù)中,石灰粉經(jīng)過消化后進入反應(yīng)器,與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。干法的操作溫度一般控制在60-110℃之間。
濕法脫硫:在濕法脫硫工藝中,吸收塔入口煙氣的溫度一般建議為80℃到170℃之間,以確保脫硫效率。此外,有證據(jù)表明,濕法脫硫后的凈煙氣溫度一般在50-70℃之間,這取決于具體的工藝設(shè)計和操作條件。
其他情況:在某些特定的工藝如中,爐內(nèi)噴鈣增濕活化法(LIFAC),最佳的脫硫溫度范圍為850℃到1150℃。然而,這種方法主要用于高溫條件下的鍋爐煙氣處理。
生石灰煙氣脫硫所需的溫度范圍較廣,具體取決于所采用的脫硫技術(shù)和工藝條件。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的工藝要求和設(shè)備條件來確定合適的溫度。
]]>具體來說,小蘇打脫硫過程包括以下幾個步驟:
化學(xué)反應(yīng):小蘇打(碳酸氫鈉)在高溫條件下分解生成碳酸鈉(Na2CO3)、水蒸氣(H2O)和二氧化碳(CO2)。生成的碳酸鈉具有較高的反應(yīng)活性,能夠迅速與煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鈉(Na2SO4)。
物理吸附:除了化學(xué)反應(yīng)外,小蘇打還可以通過物理吸附的方式去除煙氣中的酸性污染物和其他微量物質(zhì)。
設(shè)備應(yīng)用:小蘇打脫硫通常應(yīng)用于干法煙氣脫硫系統(tǒng)中,該系統(tǒng)包括脫硫劑供應(yīng)系統(tǒng)、除塵器系統(tǒng)和引風(fēng)機等設(shè)備。通過稀相粉塵輸送系統(tǒng)將超細磨粉的小蘇打粉均勻噴射到煙氣中,以提高脫硫效率。
副產(chǎn)物處理:生成的硫酸鈉可以通過布袋除塵器回收,作為化工產(chǎn)品利用,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
優(yōu)勢與局限:小蘇打脫硫具有成本低、無廢水排放、副產(chǎn)物可回收等優(yōu)點,適用于煤電廠、垃圾焚燒廠等工業(yè)領(lǐng)域。然而,小蘇打價格較高,且在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用中可能會產(chǎn)生二次污染,需要額外處理。
小蘇打脫硫技術(shù)是一種高效且經(jīng)濟實用的煙氣凈化方法,尤其適用于干法煙氣脫硫領(lǐng)域,但其應(yīng)用效果受多種因素影響,如小蘇打的投加量、煙氣溫度和SO2濃度等。
]]>在吸收塔內(nèi),煙氣與石灰石漿液充分接觸,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫酸鈣,隨后結(jié)晶形成二水石膏。 脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去帶出的細小液滴,再通過換熱器加熱升溫后排放到大氣中。
石灰石膏法脫硫具有高效、低成本的特點,脫硫效率通??蛇_到95%以上。此外,該技術(shù)對煤種和負荷變化具有較強的適應(yīng)性,適用于各種含硫煤種的煙氣處理。石膏作為副產(chǎn)品,可以綜合利用,如用于制造墻板材料等。
石灰石膏法脫硫技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,尤其在日本、德國、美國等國家的火力發(fā)電廠中,約90%的煙氣脫硫裝置采用此工藝。
]]>干法小蘇打脫硫工藝具有以下特點:
高效脫硫:該工藝能夠去除尾氣中95%以上的SO?,甚至可以達到99%的去除率。
無需噴水:整個過程不需要添加任何水分,避免了濕法脫硫中產(chǎn)生的廢水問題,同時也不會產(chǎn)生溫降,因此不會出現(xiàn)煙囪冒白煙的現(xiàn)象。
設(shè)備簡單:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)備投資和運行成本較低,且操作維護方便。
適應(yīng)性強:該工藝對煙氣工況適應(yīng)性強,能夠根據(jù)鍋爐負荷波動靈活調(diào)整噴入量,實現(xiàn)超低排放。
副產(chǎn)物回收:生成的硫酸鈉可以通過布袋除塵器回收,作為化工產(chǎn)品利用。
此外,干法小蘇打脫硫技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤電廠、垃圾焚燒廠、玻璃制造、水泥生產(chǎn)及冶金等行業(yè),適用于處理含有酸性物質(zhì)的工業(yè)廢氣。該技術(shù)不僅滿足嚴格的環(huán)保要求,還具有經(jīng)濟效益高、投資省、運行費用低等優(yōu)點。
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