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【摘要】
垃圾焚烧作为垃圾处理的主要手段之一,在全球发展已经有一百多年的历史了。SCR系统作为烟气净化技术中氮氧化物的控制技术(简称脱硝技术)是促进垃圾焚烧技术推广的重要保障手段,在全球垃圾焚烧领域获得了广泛应用。本文通过对欧洲、日本和中国的垃圾焚烧厂SCR工艺的介绍和分析,对SCR技术的发展进行总结和展望。
【关键字】
垃圾焚烧,烟气净化,超低排放,近零排放,低温脱硝,氮氧化物脱除,催化剂,SNCR,SCR,NOx,Sox,氨逃逸,SDA,Scrubber,BHF,ESP,WESP
【引言】
为了更好了解全球生活垃圾焚烧SCR技术的发展现状,无锡市华星东方电力环保科技有限公司(简称“华星东方”)利用几年时间走访了全球数十座焚烧厂,并利用笔者公司在中国地区SCR的工程实践经验,对SCR技术现状和发展进行分析,希望能为今后的行业发展提供一些借鉴和思路。
一、部分发达国家和地区的SCR技术应用的案例介绍
(一)欧洲首例SCR系统—Spittlau焚烧厂:
通常认为欧洲第一套采用低温SCR系统的生活垃圾焚烧厂①,是奥地利维也纳的Spittlau焚烧厂,该焚烧厂规模为3x400t/d处理量。接待笔者的焚烧厂负责人介绍,该厂始建于1969-1971年,在1987年遭遇火灾损毁。目前运行的主体烟气净化系统于1989年重建并于1992年投入使用,其工艺为:ESP+ Acid scrubber + Basic scrubber +WESP+GGH+LNG+SCR,首次投入使用的SCR运行在280度②,采用蜂窝式催化剂,其工艺流程见图1。
图1 Spittlau在2012年技改前工艺流程图
2012年始,该厂再次对烟气系统进行了技改,将ESP调整为布袋除尘,换装了新的蜂窝式催化剂,反应温度从280度降到190度,并设置了催化剂在线热再生系统,热源采用天然气加热炉,其运行温度详见图2。
图2 Spittlau技改后SCR系统运行温度
(二)超低温运行的SCR系统—RZR Herten焚烧厂:
位于德国HERTEN地区的RZR焚烧厂,拥有4条生活垃圾焚烧线。其烟气净化工艺为:SDA+BHF+ GGH+Acid scrubber+ Basic scrubber+Fixed bed activated coke filters+SGH+SCR。笔者于2016年参观了该工厂,该焚烧厂是笔者唯一见过的以160度的温度运行的SCR系统,并连续平稳使用8年,其烟气净化工艺流程详见图3。
图3 RZR Herten焚烧厂全厂立面图
据其运行人员介绍,因SCR系统运行在较低的温度,而设计了固定床的活性焦过滤装置。运行技术人员告知笔者即使在设置2段湿法洗涤塔之后,SO3会不断富集进而影响催化剂的性能。要确保系统长时间平稳运行,除了去除有毒金属(如:汞等)和有机物外(二噁英/呋喃)③,固定床的活性焦过滤装置也能有效阻挡三氧化硫,从而减少下游形成硫酸氢氨的风险,进而减少对催化剂的影响,从而延长了系统的运行时间。此外,在这一温度布置固定床的活性焦过滤装置,有利于活性焦对二噁英的吸收,防止活性焦自燃,从图4可以看出其SCR的运行温度仅为163.2度。
图4 RZR Herten焚烧厂的上位机截屏图
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