鏈條爐尾部煙氣脫硫脫硝脫除PM2.5(塵)一體化技術(shù)建議書

1、鏈條爐尾部煙氣脫硫脫硝脫除PM2.5(塵)一體化技術(shù)1. 燃煤煙氣污染治理的課題背景濕法脫硫已經(jīng)成熟應(yīng)用，無論是石灰法、雙堿法或是鎂法，因?qū)儆谌芤褐械碾x子反應(yīng)而效率高，溶液濃度與煙氣中含硫量匹配操作且接觸均勻的條件下，容易滿足國家關(guān)于燃煤鍋爐煙氣排放的含硫量指標(biāo)，即使新標(biāo)準(zhǔn)200mg/m3，達(dá)標(biāo)基本沒有問題。這與爐型（煤粉爐、流化床和層燃爐）無關(guān)，只與燃煤中的含硫量有關(guān)。而燃煤煙氣脫硝技術(shù)，因?yàn)槿济簾煔庵械牡趸镏饕訬O存在，因此，直接利用堿液吸收的反應(yīng)效率極低（5%左右）,須對NO進(jìn)行氧化或者還原進(jìn)行脫除。脫NO技術(shù)有先氧化NO為NO2的方法，例如臭氧法、電子束法，之后再用堿液吸收；而最

2、常用的也最成熟的面向電廠鍋爐的是催化還原法，將NO還原為N2后直接排入大氣，例如非選擇性的催化還原法(SNCR)和選擇性的催化還原法（SCR）。為確保排放達(dá)標(biāo)，催化還原法需結(jié)合上燃燒過程的低NOx燃燒技術(shù)（例如，煙氣再循環(huán)法、燃燒器濃淡分離法等）。當(dāng)然其他的干法脫硝（活性炭法）和微生物法已經(jīng)稍有應(yīng)用。綜合比較，SNCR法投資較少，以20t/h的鏈條鍋爐脫硝為例，投資約150萬元，但最佳反應(yīng)溫度需在900以上，用于供熱的鏈條爐膛中達(dá)到900以上的時(shí)間不多，因此反應(yīng)效率降低，投入的氨過剩較多，隨尾氣進(jìn)入尾部受熱面產(chǎn)生腐蝕；SCR可以在低溫下高效反應(yīng)，但投資太大，20t/h的鏈條鍋爐脫硝的花費(fèi)就達(dá)6

3、00多萬?？梢?，兩種催化還原法完全適用于電廠鍋爐。鏈條鍋爐爐膛溫度一般在600900，采用煙氣再循環(huán)和SNCR結(jié)合的方法也難以保證達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，而采用SCR，投資大，占地面積較大，成為制約鏈條鍋爐應(yīng)用此脫硝技術(shù)的重要因素。本文推薦氧化法，例如臭氧法，氧化后煙氣進(jìn)入脫硫塔，煙氣中的NO2/SO2/SO3同時(shí)被堿液吸收。而臭氧法的投資與SNCR相近。2. 適用于鏈條爐尾部煙氣綜合治理的技術(shù)推薦如圖1所示，濕法脫硫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)塔前煙氣的NO氧化為NO2，煙氣上行，乳化液噴淋向下，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，溶液吸收了SO2和NO2,但生成物微細(xì)顆粒物隨氣體上行；進(jìn)除霧器前噴淋泡沫團(tuán)聚劑，團(tuán)聚后的液

4、滴負(fù)載著微細(xì)顆粒物，經(jīng)過除霧器時(shí)被分離脫除下來，則潔凈的煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)而排入大氣?？疹A(yù)器后煙氣臭氧發(fā)生器泡沫團(tuán)聚劑圖1 鏈條爐尾部煙氣綜合治理的技術(shù)路線2.1 臭氧氧化NO為NO2工作原理：臭氧對NO的氧化，適合溫度在100260，一般的空氣預(yù)熱器后，煙氣溫度在這個(gè)范圍內(nèi)。因此氧化效率高，生成的NO2為酸性氣體，較SO2易于被堿液吸收。而過剩的臭氧進(jìn)入噴淋塔后，溶于水后自解。這個(gè)過程，煙氣中的SO2也部分被氧化成SO3，利于提高吸收效率成為稀酸和石膏和硝酸鈣/鎂。2.2 乳化液層脫硫脫硝工作原理：煙氣進(jìn)入噴淋塔后，通過均氣室后，其中的酸性氣體(NO2/SO2)被石灰乳堿液吸收。過濾元件是一組導(dǎo)

5、流筒，促進(jìn)煙氣與乳液的二次充分接觸和吸收反應(yīng)，因此，脫硫脫硝效率高達(dá)95%以上。詳細(xì)資料請見附件。此技術(shù)和工程已經(jīng)在全國幾十臺鍋爐上應(yīng)用。 2.3 泡沫團(tuán)聚PM2.5工作原理：噴入位置位于氣液分離器之下，脫硫劑噴淋之上。煙氣經(jīng)過半干法或者水膜濕法脫硫劑后，進(jìn)行了脫除二氧化硫和大顆粒灰塵；但是PM8，PM2.5以及脫硫產(chǎn)物中的細(xì)微顆粒（亞硫酸鈣、硫酸鈣）都隨濕煙氣上行。則噴入泡沫團(tuán)聚劑，形成的泡沫捕捉了微細(xì)顆粒后聚集在氣液分離器，被導(dǎo)出的泡沫將微細(xì)顆粒排出。2.4 氣液分離的除霧器工作原理：經(jīng)過數(shù)值模擬和仿真，對于常規(guī)的兩層折流板分離器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，孔板和折流板組合形式，使得除霧效率提高到59

6、%以上。因此，對于去濕和泡沫團(tuán)聚脫除PM2.5,可以取得令人滿意的結(jié)果。而此系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用包括溶液泵的電耗、發(fā)泡劑溶液，費(fèi)用約幾百元/天。4. 以29MW的燃煤鏈條鍋爐為例，進(jìn)行運(yùn)行成本的估算鍋爐負(fù)荷設(shè)為85%，即按照實(shí)際蒸汽產(chǎn)率35t/h的運(yùn)行進(jìn)行估算。則煙氣生成量為43350m3/h；耗煤5.8t/h. 煤中含硫量和含氮量均按0.6%計(jì)算。則煙氣中的二氧化硫和NOx約1285mg/m3. 這是理論計(jì)算，實(shí)際上由于不完全燃燒和飛灰、水蒸氣中有一定附著等原因，而飛灰經(jīng)過系列尾部受熱面時(shí)均有沉積，所以煙氣從空預(yù)器出來即將進(jìn)入臭氧器時(shí)，NO至多在1000mg/m3. 臭氧法脫硝費(fèi)用：按照NO濃度1

7、000mg/m3 計(jì)算，需要的臭氧量為5.33kg/tcoal；則需要配置的臭氧器的出力（空氣源的臭氧發(fā)生器）為30kg/h，選用30kg/h的臭氧發(fā)生器，則臭氧發(fā)生器系統(tǒng)的功耗為15kWh/kgO3, 按每度電0.7元，則脫硝的運(yùn)行電費(fèi)用為5.33*15*0.7=55.9元/tcoal. NO2與SO2進(jìn)入脫硫塔，也增加了堿液消耗，堿液消耗的費(fèi)用并入脫硫費(fèi)用。如果煙氣含NO800 mg/m3，則費(fèi)用降低一半為44.7元/tcoal。濕法脫硫費(fèi)用：包括水費(fèi)、人工費(fèi)用、石灰消耗、電機(jī)運(yùn)行（71kW），合計(jì)18元/tcoal. 同時(shí)吸收NO2后，視為25元/tcoal.發(fā)泡系統(tǒng)，包括水費(fèi)、人工費(fèi)用、發(fā)泡劑、電機(jī)運(yùn)行，合計(jì)35元/tcoal 合計(jì)，脫硫脫硝和脫除PM2.5一體化技術(shù)的運(yùn)行費(fèi)用，每個(gè)供暖季約100萬元。其他題目：生物質(zhì)