北极星环保网讯:摘要:针对煤粉工业锅炉的主流净化控制技术及其项目使用效果停止剖析,参照电站锅炉烟气污染布置工艺及小型湿式电除尘器在中国的使用状况,提出一种煤粉工业锅炉超低排放技术.该工艺在可以完成烟尘、SO2、NOx超低排放,对烟气中复合净化物停止无效控制,合适在中国大面积推行。
0引言
中国在用燃煤工业锅炉47×104台余,普遍使用于冶金、化工、水泥、造纸、供热等多个行业,年耗费煤炭达6.4×108t,占全国总煤炭消费量的18%左右。由于动力消费基数大、技术配备落后、运营程度不高、环保措施不到位等缘由,燃煤工业锅炉年排放烟尘约410×104t、SO2约570×104t、NOx约200×104t,辨别占全国排放总量的32%、26%、15%[1],是名副其实的净化物排缩小户。
近年来,随着烟气管理技术不时开展,国度对烟净化物的排放控制日趋严厉。要求一切具有改造条件的燃煤电厂,到2020年力争完成烟尘、SO2、NOx在基准氧含量6%条件下,排放浓度辨别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3山东省出台了《关于放慢推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指点意见》,对燃煤工业锅炉的烟尘、SO2和NOx的超低排放做出明白要求。针对燃煤工业锅炉超低排放的开发推行已是大势所趋。
煤粉工业锅炉由于动力应用效率和净化物排放控制的良好表现,近年来取得了较为普遍地开展。烟尘、SO2、NOx排放浓度均可满足GB13271&mdash2014锅炉大气净化物排放规范中重点地域大气净化物特别排放限值的要求,即基准氧含量9%条件下烟尘、SO2、NOx排放浓度辨别不高于30mg/m3、200mg/m3、200mg/m3。但各项净化物的排放数据比照超低排放限值,仍有一定差距。开发一种合适煤粉工业锅炉的低本钱、高效率的超低排放技术火烧眉毛。
1煤粉工业锅炉的净化控制技术
煤粉工业锅炉的主流净化控制技术是袋式除尘技术、湿法脱硫技术、低氮熄灭技术、SNCR脱硝技术和SCR脱硝技术。
1.1袋式除尘技术
袋式除尘技术(FabricFilter,FF)是一种是应用袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的干式除尘技术。目前依据烟气的温湿度、原始灰尘浓度、酸碱度等运用条件的不同,已开收回多种耐热性良好、化学功能波动性、过滤效率出色的滤袋产品。袋式除尘技术效率高,普通可到达99.5%以上,烟尘排放质量浓度可低于30mg/m3,对亚微米颗粒具有较高的分级除尘效率[4],已普遍使用在各工业范畴,成为中国大气净化控制特别是PM2.5排放控制的主流技术。
1.2湿法脱硫技术
湿法脱硫技术(WetFlueGasDesulfurization,WFGD)是一种用碱性氧化物水溶液或水浆液在吸收塔内喷淋洗濯烟气中SO2的技术。依据采用脱硫剂的不同,常用的湿法脱硫技术有石灰石/石膏法、氨法和氧化镁法等三类,脱硫效率均能到达95%以上。湿法脱硫技术在电力、冶金、石化等行业使用普遍,占世界脱硫总装机容量的85%左右。中国90%以上的烟气脱硫工程采用的是石灰石/石膏湿法脱硫工艺,辽宁、山东等镁矿储量较为丰厚的地域有一定氧化镁法脱硫工艺的使用。
1.3NOx控制技术
1.3.1低氮熄灭技术
低氮熄灭技术是采用空气分级熄灭、燃料分级熄灭、烟气再循环等手腕,经过延缓熄灭进程或浓缩烟气显热,以控制热力型NOx的一类技术的统称。国度环境维护燃煤工业锅炉节能与净化控制工程技术中心(以下简称&ldquo工程中心&rdquo)采用空气分级熄灭和烟气再循环等方式,开发的新一代煤粉工业锅炉熄灭器已可完成NOx折算初始排放浓度<200mg/m3。
1.3.2SNCR脱硝技术
SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction,选择性非催化复原)是一种经过向低温烟气中尿素或氨基化合物作为复原剂,有选择性地把烟气中的NOx复原为N2和H2O的脱硝技术操作温度在800℃~1000℃,脱硝效率在30%~80%[5]。
1.3.3SCR脱硝技术
SCR(SelectiveCatalyticReduction,选择性催化复原)是一种基于在催化剂的作用下,经过向烟气中喷入尿素或氨基化合物作为复原剂,有选择性地将烟气中的NOx复原为N2和H2O的脱硝技术。操作温度与催化反响的活性温度范围有关,以V2O5/TiO2金属氧化物为例,反响温度在260℃~425℃[6],脱硝效率在80%以上。
1.4使用案例
项目一:西南J市2#热源厂选用蓝天环保两台58MW新型高效煤粉工业锅炉(型号AXS58-1.6/130/70-AⅢ)及其隶属配套设备,为国际机场及四周城区提供热源。烟气净化控制技术选用了袋式除尘技术和氧化镁湿法脱硫技术。2013年组织对该热源厂两台锅炉停止环保测试,烟尘折算排放浓度20mg/m3,除尘效率99.77%,SO2折算排放浓度48mg/m3,脱硫效率85.63%,排放目标均优于国度规范GB13271&mdash2014锅炉大气净化物排放规范。
#p#分页标题#e#项目二:石家庄市为了增强居民供热工程的雾霾管理,选用蓝天环保两台29MW新型高效煤粉工业锅炉(型号QXS29-1.6/125/70-AⅢ)及其隶属配套设备,为石家庄东南区域提供热源。烟气净化控制技术选用了袋式除尘技术、氧化镁湿法脱硫技术、低氮熄灭结合SNCR脱硝技术。2015年组织对该热源厂2#锅炉停止环保测试,烟尘折算排放浓度7mg/m3,SO2低于仪器检出限,NOx折算排放浓度58mg/m3,排放目标均优于国度规范GB13271&mdash2014锅炉大气净化物排放规范。
2超低排放技术方案
2.1现有净化控制技术效果剖析
在基准氧含量9%条件下,国度规则的烟尘、SO2、NOx超低排放浓度限值折算为8mg/m3、28mg/m3、40mg/m3。高于异样折算条件下,依据GB13271&mdash2014锅炉大气净化物排放规范对重点地域大气净化物特别排放限值的要求,即辨别不高于30mg/m3、200mg/m3、200mg/m3。
按项目一使用效果剖析,袋式除尘效率曾经高达99.77%,但折算排放浓度仍高于超低排放限值。烟尘处置效率需求进一步进步,单靠一级除尘器较难完成超低排放的目的,需求串联一级除尘安装,实际上其除尘效率应到达60%以上。项目一中氧化镁湿法脱硫效率为85.63%,低于湿法脱硫技术均匀效率95%。经测算,该项目其他条件不变状况下,当脱硫效率到达91.62%时,即可满足28mg/m3排放要求。故此,湿法脱硫零碎停止提效技术优化改造可以确保超低排放要求。
低氮熄灭结合SNCR脱硝技术,实际上在SNCR脱硝效率最佳形态时可以完成NOx超低排放。思索到SNCR脱硝效率受锅炉工况、放射布置等多种要素影响,异样设计在不同工况下处置效果差别较大。出于波动运转思索,选择低氮熄灭结合SCR技术,即在低氮熄灭NOx原始排放不高于200mg/m3的条件下,串联效率在80%以上的SCR脱硝技术,确保NOx超低排放。