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首先,轻烧窑烟气温度低且波动大,如采用中温SCR脱硝,需要设置热风炉和GGH换热器将烟气温度升高到280℃以上。氧化镁厂可利用的燃料气一般只有天然气,天然气单价约2.6元/m3。以一台10000m3/h的轻烧窑烟气为例,烟气温度每升高10℃,仅天然气消耗一项,年运行成本增加约10万元/年。在实际应用中,采用中温SCR,热风炉对烟气升温的幅度不低于30℃,天然气消耗成本不低于30万元/年。而采用150℃的低温SCR,热风炉仅在烟气温度低于150℃时使用,天然气消耗大幅降低;同时,由于仅需间歇性对烟气进行加热,无需设置GGH换热器,减少系统投资。
其次,轻烧窑烟气二氧化硫含量较低,采用SDS干法脱硫即可达标排放。SDS脱硫温降低,不会引起天然气消耗的明显增加。同时,SDS法的脱硫剂以干粉形式直接喷入烟道中,不需要设置制浆系统和脱硫塔,且没有废水产生,投资成本和运行成本均比湿法脱硫低。
最后,脱硫后脱硝——SDS干法脱硫除尘+低温SCR脱硝工艺不需要设置GGH和脱硫塔,系统阻力比脱硫前脱硝工艺低2000Pa以上,因此引风机功耗明显降低。以一台10000m3/h的轻烧窑烟气为例,引风机功耗可降低约15万元/年。
综上所述,轻烧窑烟气治理推荐采用“SDS干法脱硫除尘+低温SCR脱硝”的工艺路线。
四 华电光大低温脱硝催化剂介绍
作为国内首家也是唯一一家完全自主知识产权的SCR平板式催化剂公司,北京华电光大环境股份有限公司依托华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室多年来在烟气环保领域方面的研发成果,本着“技术为根、诚信为本、节能环保、利国利民”的经营理念,建成板式催化剂生产线,产能达到30000立方米/年。目前主营的催化剂有“高温、中温、宽温、低温”全温区系列和“抗碱金属、抗砷中毒、超强耐磨”等特种催化剂,并已成功应用在火电厂、氧化铝焙烧、焦化、钢铁、化工等多个行业中。2019年,华电光大参与完成的《新型多温区SCR脱硝催化剂与低能耗脱硝技术及应用》荣获国家科学进步二等奖和教育部科学技术进步一等奖。
华电光大低温脱硝催化剂适用范围广,经过半工业化试验验证,在150~280℃温度区间内具有良好的脱硝活性。同时抗碱金属中毒能力强;SO2转化率低,硫铵盐生成量少;抗堵塞能力强;需用反应器体积小,初投资少。华电光大可针对客户所提供的烟气参数量身定制最佳催化剂方案。
目前,华电光大低温催化剂已在数十个项目中取得成功应用。其中,太钢三烧超低排放改造工程中,脱硝催化剂运行温度150℃,自2020年1月22日投运以来,运行良好,脱硝出口NOx浓度稳定在30mg/m3以下,完全满足设计要求。
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