本次河北省超低排放主要針對(duì)顆粒物濃度為8mg/Nm3,SOx濃度為20mg/Nm2,NOx濃度為100mg/Nm3做了更加嚴(yán)格的要求,下面針對(duì)三項(xiàng)指標(biāo)的要求詳細(xì)分析。
1、超低排放顆粒物影響
由于河北某2×300噸/日垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)時(shí)布袋除塵器選用PTFE覆膜材質(zhì),同時(shí)布袋除塵器過(guò)濾風(fēng)速比較低(<0.8m/min),目前運(yùn)行中除塵器出口粉塵顆粒物排放均值低于4mg/Nm3,運(yùn)行時(shí)只要保證布袋除塵器正常運(yùn)行完全可保證新的地方超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、SOx指標(biāo)的影響
針對(duì)酸性氣體SOx指標(biāo)的去除,從工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行上按照由易到難順序的應(yīng)對(duì)辦法如下:
(1)改造干法系統(tǒng)干法系統(tǒng)采用反應(yīng)活性更高的碳酸氫鈉替代消石灰,鈉堿活性高,反應(yīng)效率更高;設(shè)備投資小,運(yùn)行費(fèi)用會(huì)增加。
(2)半干法系統(tǒng)增設(shè)二流體堿液系統(tǒng),半干法系統(tǒng)反應(yīng)塔頂?shù)亩黧w噴槍原設(shè)計(jì)是用于脫酸塔降溫,可增設(shè)一套氫氧化鈉堿液供應(yīng)系統(tǒng)作為備用,用二流體鈉堿聯(lián)合旋噴消石灰共同脫酸,鈉堿脫硫效率更高,確保SOx全時(shí)段達(dá)標(biāo)。
(3)濕法系統(tǒng)在布袋除塵器之后增設(shè)濕法系統(tǒng),采用氫氧化鈉作為吸收劑,確保二氧化硫全時(shí)段超低排放。濕法設(shè)備投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,且有廢水處理問(wèn)題。
(4)綜合考慮SOx指標(biāo)擬采取的應(yīng)對(duì)辦法考慮到設(shè)備投資以及項(xiàng)目目前的實(shí)際情況,改造干法系統(tǒng)需要停爐周期較長(zhǎng),增加濕法系統(tǒng)設(shè)備投資過(guò)大,經(jīng)各方面綜合考慮采用在半干法系統(tǒng)中增設(shè)二流體堿液系統(tǒng)作為備用,堿液系統(tǒng)由氫氧化鈉溶液儲(chǔ)存罐、輸送泵及管路閥組組成。運(yùn)行時(shí)把氫氧化鈉溶液從制備罐輸送到半干式反應(yīng)塔頂部的雙流體型噴嘴,噴霧溶液霧化后與煙氣均勻接觸反應(yīng),從而煙氣中的酸性氣體與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后被去除。
3、NOx指標(biāo)的影響
針對(duì)NOx指標(biāo)的去除,從工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行上按照由易到難順序的應(yīng)對(duì)辦法如下:
(1)煙氣再循環(huán),煙氣再循環(huán)本身是一種低氨燃燒技術(shù),從引風(fēng)機(jī)出口煙道抽取部分低溫?zé)煔夥祷胤贌隣t內(nèi),參與二燃室輔助燃燒和流場(chǎng)的擾動(dòng)整合。其反應(yīng)核心在于利用煙氣本身低溫低氧特點(diǎn)(溫度140~150度,氧含量6%~10%),將部分煙氣循環(huán)噴入爐膛內(nèi),降低爐膛內(nèi)平均溫度和助燃空氣中的氧含量,有效抑制了NO、的生成。通過(guò)煙氣再循環(huán)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒溫度、氧濃度的控制,進(jìn)一步改善爐膛內(nèi)的溫度場(chǎng)和流場(chǎng),從而達(dá)到降低NO、排放的目的。煙氣再循環(huán)技術(shù)脫硝效率在現(xiàn)有SNCR脫硝后的基礎(chǔ)上NO、可再降低30%左右。
(2)低溫SCR,近年來(lái)隨著低溫催化劑材料的發(fā)展,低溫SCR技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。低溫SCR脫硝技術(shù)是在催化劑存在條件下,在合適的溫度反應(yīng)區(qū)間用還原劑NH;將煙氣中的NO、還原為N2和H20,低溫SCR技術(shù)的脫硝效率可達(dá)80%以上;目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用成熟的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目SCR催化應(yīng)用溫度區(qū)間主要在170℃-230℃,這就要求對(duì)出布袋除塵器的150度左右的煙氣溫度加熱,同時(shí)使催化劑在低粉塵、低SOx的環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)的低溫催化脫氮反應(yīng);同時(shí)可以減少催化劑的堵塞和腐蝕,以避免催化劑的中毒問(wèn)題。
(3)綜合考慮SOx指標(biāo)擬采取的應(yīng)對(duì)辦法煙氣再循環(huán)技術(shù)實(shí)施的前提是:在鍋爐正常燃燒工下,爐膛溫度在950℃-1070℃范圍內(nèi),同時(shí)僅運(yùn)行SNCR,NOx排放可控制在140mg/Nm3以內(nèi);經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,河比項(xiàng)目的NOx排放在200mg/Nm3,而且在冬季由于垃圾熱值偏低爐溫控制在950℃-1070℃范圍內(nèi)有困難,僅依SNCR和煙氣再循環(huán)難以保證達(dá)到100mg/Nm3的新標(biāo)準(zhǔn)因此此次技改優(yōu)選采用SCR技術(shù),可確保NOx排放穩(wěn)定到100mg/Nm3的新地方標(biāo)準(zhǔn)。
SCR工藝流程如下:氨水罐(25%氨水)→氨水泵→熱混合器→SCR脫硝塔。
布袋除塵器出口的煙氣,經(jīng)過(guò)GGH、SGH加熱達(dá)30℃。SCR脫硝塔的催貨劑采用中溫反應(yīng)催化劑,反應(yīng)溫度在210℃-230℃,中溫催化劑正常使用壽命為5~10年司時(shí)系統(tǒng)能夠適應(yīng)額定煙氣量50%~120%的變化,脫硝系統(tǒng)能夠根據(jù)煙氣量及煙氣成分波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié),保證脫硝后煙氣指標(biāo)始終低于排放限值。