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河北山西垃圾焚烧发电项目超低排放改造脱硝技改案例分研

发布单位：河北思凯淋环保科技有限公司发布时间：2022-3-16

河北山西垃圾焚烧发电项目超低排放改造脱硝技改案例分研

    1、当前运行工艺

    目前河北省某2×300吨/日垃圾焚烧发电厂烟气净化系统采用“SNCR+半干法脱酸+干法+活性炭喷射+布袋除尘器”处理工艺。

    （1）SNCR脱硝技术

    脱硝采用适用选择性非催化还原法（SNCR）工艺，该脱硝技术是在850℃~1100℃的温度区间内喷入氨水或尿素等还原剂，NO、与还原剂发生反应进而被去除，SNCR技术的脱硝效率在30%~60%之间。其反应原理如下：



    （2）脱酸除尘工艺

    脱酸除尘采用“半干法+干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器”处理工艺。

    半干法是通过喷水量控制反应温度，在合适的温度消石灰浆液与酸性气体反应，脱除烟气中的酸性成分。旋转喷雾半干法将石灰浆液通过塔顶的高转速旋转雾化器进行雾化，石灰浆液被雾化成粒径30um~50um左右的雾滴，细小的雾滴与酸性气体充分接触，在一系列的化学反应后去除烟气中绝大多数的酸性气体；在反应过程中，雾滴吸收烟气中的热量不断蒸发水分，结合脱酸塔的独特设计，塔内的高温烟气使得浆液雾滴在下降的过程中得到干燥，并在到达塔底前将水分充分蒸发，形成固体反应物从塔底排出。其化学反应如下：



    干法脱酸是从喷射风机来的空气将的氢氧化钙喷入脱酸塔和布袋除尘器间的烟道中，与烟气中的酸性气体SO.，HCl等进行反应。

    活性炭喷射在除尘器前烟气管道内喷入活性炭，活性炭在烟道内开始吸附二噁英、Hg等重金属污染物，随后与烟气一起进入袋式除尘器中吸附在滤袋表面上，与通过滤袋表面的烟气充分接触，最终达到去除烟气中重金属及二噁英的目的。

    2、技改前运行排放参数

    本项目根据环保部门的环评批复文件要求，烟气污染物排放标准按《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014)执行，运行时各项指标均需满足国家规范的要求；经实地调研此2×300t/d项目运行情况，采用“SNCR+半干法（旋转雾化反应塔）+干法（喷射氢氧化钙）+活性炭喷射+布袋除尘器”实际可达到的运行排放数据如表2。





    超低排放改造方案



    本次河北省超低排放主要针对颗粒物浓度为8mg/Nm3，SOx浓度为20mg/Nm2，NOx浓度为100mg/Nm3做了更加严格的要求，下面针对三项指标的要求详细分析。

    1、超低排放颗粒物影响

    由于河北某2×300吨/日垃圾焚烧发电厂设计时布袋除尘器选用PTFE覆膜材质，同时布袋除尘器过滤风速比较低（<0.8m/min)，目前运行中除尘器出口粉尘颗粒物排放均值低于4mg/Nm3，运行时只要保证布袋除尘器正常运行完全可保证新的地方超低排放标准要求。

    2、SOx指标的影响

    针对酸性气体SOx指标的去除，从工艺设计和运行上按照由易到难顺序的应对办法如下：

    （1）改造干法系统干法系统采用反应活性更高的碳酸氢钠替代消石灰，钠碱活性高，反应效率更高；设备投资小，运行费用会增加。

    （2）半干法系统增设二流体碱液系统，半干法系统反应塔顶的二流体喷枪原设计是用于脱酸塔降温，可增设一套氢氧化钠碱液供应系统作为备用，用二流体钠碱联合旋喷消石灰共同脱酸，钠碱脱硫效率更高，确保SOx全时段达标。

    （3）湿法系统在布袋除尘器之后增设湿法系统，采用氢氧化钠作为吸收剂，确保二氧化硫全时段超低排放。湿法设备投资大，运行费用高，且有废水处理问题。

    （4）综合考虑SOx指标拟采取的应对办法考虑到设备投资以及项目目前的实际情况，改造干法系统需要停炉周期较长，增加湿法系统设备投资过大，经各方面综合考虑采用在半干法系统中增设二流体碱液系统作为备用，碱液系统由氢氧化钠溶液储存罐、输送泵及管路阀组组成。运行时把氢氧化钠溶液从制备罐输送到半干式反应塔顶部的双流体型喷嘴，喷雾溶液雾化后与烟气均匀接触反应，从而烟气中的酸性气体与氢氧化钠溶液反应后被去除。

    3、NOx指标的影响

    针对NOx指标的去除，从工艺设计和运行上按照由易到难顺序的应对办法如下：

    （1）烟气再循环，烟气再循环本身是一种低氨燃烧技术，从引风机出口烟道抽取部分低温烟气返回焚烧炉内，参与二燃室辅助燃烧和流场的扰动整合。其反应核心在于利用烟气本身低温低氧特点（温度140~150度，氧含量6%~10%），将部分烟气循环喷入炉膛内，降低炉膛内平均温度和助燃空气中的氧含量，有效抑制了NO、的生成。通过烟气再循环技术可实现对燃烧温度、氧浓度的控制，进一步改善炉膛内的温度场和流场，从而达到降低NO、排放的目的。烟气再循环技术脱硝效率在现有SNCR脱硝后的基础上NO、可再降低30%左右。

    （2）低温SCR，近年来随着低温催化剂材料的发展，低温SCR技术得到了广泛应用。低温SCR脱硝技术是在催化剂存在条件下，在合适的温度反应区间用还原剂NH；将烟气中的NO、还原为N2和H20，低温SCR技术的脱硝效率可达80%以上；目前国内应用成熟的垃圾焚烧发电项目SCR催化应用温度区间主要在170℃-230℃，这就要求对出布袋除尘器的150度左右的烟气温度加热，同时使催化剂在低粉尘、低SOx的环境中进行相应的低温催化脱氮反应；同时可以减少催化剂的堵塞和腐蚀，以避免催化<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">