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回国后,从该厂提供的催化剂检修照片来看其运行状态良好,详见图5。而其催化剂则是采用了主流的钒钛基40孔的蜂窝式催化剂,3+1层布置方式,详见图6。
(三)我们的邻居—日本东京光丘焚烧厂及其他:
2016年华星东方引进了三菱重工的烟气超净排放技术,三菱重工是全球最早在生活垃圾焚烧厂研发低温催化剂并使用低温SCR技术的公司。据三菱介绍,其最早进行SCR系统工业测试的焚烧厂是1984年的东京葛饰焚烧厂,随后将其引入工业化运行,1987年三菱重工在其建设的东京光丘二期焚烧厂首次实现了低温SCR系统的工业化运行,这一时间比欧洲1992年首例SCR系统投入的时间早了5年。在撰写本文时,笔者又进一步了解了这个工厂的最新情况,目前该焚烧厂为了适应日本最新的排放值,正在重建过程中,其改建的烟气工艺与Spittlau焚烧厂较为相似,图7显示了最新设计的污染物排放限值。
图7 光丘焚烧厂的最新污染物排放设计要求
从上图表来看,该项目的设计指标属于日本目前最严格的地方排放标准,而中国目前个别地区的污染物排放要求则更为严格,如华星东方设计和建设的:宁波鄞州、青岛黄岛、浙江海宁等焚烧厂的烟气净化系统,其NOx设计排放标准都低于上述排放标准,但日本实际运行烟气系统时则投入更多药剂,排放更贴近零排放,不少笔者参观的焚烧厂除了NOx排放控制在30-40ppm,约70mg/Nm3外,其余污染物指标均小于1ppm运行。
日本焚烧厂的主流烟气净化工艺,基本在1996年后确定:(降温塔)+BHF+Wet Scrubber+SGH+SCR。其SCR的反应温度基本上都选择在210-240度之间,催化剂则以板式、波纹板和蜂窝3种较为常见,如:东京板桥焚烧厂使用的是板式的催化剂,而东京有明工厂则使用的是蜂窝式的催化剂。
日本对SCR系统的烟气加热方式,多采用蒸汽加热,其蒸汽加热器占地较大,烟气温度需要从湿法洗涤塔出口的保温温度上升到200多度,其运行能耗较高,如广岛中工场的就是采取了湿法洗涤塔后饱和温度直接提升到210度运行,详见图8。
图8 广岛中工场运行画面
(四)低尘高硫布置案例—Amager Bakke焚烧厂:
Amager Bakke的建设规模为2x840t/d的处理量,烟气净化工艺为:ESP+SCR+ECO+Acid scrubber+Basic scrubber+Condensing scrubber+ Venturi Scrubber,详见图9。SCR系统采用波纹板式催化剂,运行温度为270度。该焚烧厂在SCR系统的上游布置了ESP,未设置脱酸装置,SCR入口粉尘设计排放值为5mg/Nm3,但由于ESP的实际运行效果为30mg/Nm3,未能达到设计值。因此,在投运初期对催化剂产生了不小影响,后通过不断清灰情况有所缓和。但粉尘对催化剂的性能和使用寿命产生了一定影响,由于该焚烧厂投产时间不久,还需持续观察。
图9 Amager Bakke焚烧厂的工艺流程图
该焚烧厂位于海边,因在SCR系统前未设置脱酸工艺,故脱酸全部由湿法系统承担,其因此增加的废水排放经过简单处理后直接排向大海,这种设计大大降低了处理废水中氯离子的成本。如在非海边地区,则应在SCR系统之前设置脱酸,或在SCR系统之后设置半干法或干法脱酸装置,以便减少了废水处理成本。笔者认为,采取高温滤筒或设计PTFE滤袋可耐受的运行温度,在SCR系统前置小苏打干法脱酸工艺,更有利于系统的经济性运行。
图10 Amager Bakke焚烧厂的排放数据截屏
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