登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:针对300MW机组运行现状,提供了利用低温氧化技术对锅炉烟气中氮氧化物进行脱除的改造方案,以满足最新的环保排放要求,同时减轻选择性催化还原(SCR)系统运行压力和氨逃逸造成的空预器堵塞等疑难问题,为同类型机组进行深度减排改造提供借鉴和指导意义。
关键词:低温氧化脱硝;深度减排;氨逃逸;空预器堵塞;
火电行业超低排放是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中,采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术,使其大气污染物排放浓度达到天然气燃气轮机组标准的排放限值,即烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/Nm3。
本项目机组在现有SCR脱硝系统基础上增设制氧-臭氧脱硝系统的改造方案,从运行安全角度考虑,增加臭氧喷射设备,通过减少喷氨量或减少现有催化剂数量等方式,适当调高SCR出口NOx浓度,既能实现NOx深度减排,符合国家节能减排政策,又能减轻现有脱硝系统的负荷出力和脱除氨逃逸造成的空预器堵塞等问题,并通过预留扩展空间为后续实现NOx近零排放做铺垫。
1 改造方案设计
该项目采用在现有石灰石-石膏法脱硫塔前的入口烟道上布置臭氧喷射装置,在SCR出口NOx排放浓度60mg/Nm3的工况下,通过臭氧氧化脱硝装置将NOx排放浓度降至30mg/Nm3,达到深度减排的目的。图1为臭氧低温氧化脱硝系统的改造示意图。
1.1 现有机组脱硝系统概况
本项目火电机组为亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的∏型汽包炉。采用中速磨配冷一次风机,正压直吹式制粉系统,每台锅炉配5台磨煤机,4台运行,1台备用。脱硝系统采用液氨工艺SCR脱硝技术,配以“2+1”模式布置蜂窝式催化剂,设计脱硝效率为80%。机组发电机功率随全年运行小时数的变化分别参见图2所示。
经计算,机组平均负荷为230MW,负荷率为70%,烟囱入口处净烟NOx排放值约35mg/Nm3,SCR催化剂效率已经由设计值80%升高至88.30%,SCR入口NOx浓度超过300mg/Nm3时,SCR脱硝系统的运行压力会更大。因此,催化剂的使用寿命受到了限制、效率已接近正常运行临界点。从图2-b可知,净烟气NOx排放值时常超过50mg/Nm3,表明SCR系统随机组负荷或者煤种的波动自动调节响应滞后,严重影响机组人员的正常调控,导致喷氨调门忽大忽小,可能造成氨逃逸率过大。由于机组SCR脱硝系统备用层也装配了催化剂,现场未预留空间来再次增加催化剂,因此无法通过加层来增加脱除NOx的潜力。
1.2 改造方案的设备配置
本工程在引风机出口至脱硫塔入口的烟道内设置墙式喷枪进行臭氧/氧气混合气体的喷射,并辅以高压稀释风克服烟道压力。高价态的氮氧化物随烟气进入脱硫塔进行溶解和氧化,形成硝酸钙,经脱硫废水系统排出。具体布置一套采用吸附真空解吸法(VPSA)连续制取纯度90%~95%的氧气,为臭氧发生器提供氧源,两套采用介质阻挡放电的技术原理的管式臭氧发生器来生产臭氧介质,臭氧介质通过一套活性分子反应器装喷射装置喷进脱硫塔前的烟道烟气中进行氧化反应。
1.3 臭氧脱硝主要系统
1.3.1 制氧系统
采用VPSA连续制取纯度90%~95%的氧气,为臭氧发生器提供氧源。普通空气经入口过滤器过滤后,由鼓风机送往吸附塔,在吸附塔内完成氧气的制备,在缓冲罐内进行缓冲后,经一级压缩氧压机后进入储气罐待用。空气制氧后的剩余产物经管道过滤器、真空泵排至排氮消声器对外排空。
1.3.2 烟道反射喷射系统
臭氧喷射系统由流量调节控制系统,臭氧喷嘴以及烟气分布器组成,该系统能够满足臭氧与烟气充分均匀混合,臭氧流量数据可实现远传并时时可调。臭氧喷射位置选择静电除尘器后部烟道,烟气温度低于200℃,能保证臭氧与NOx高效反应的温度区间及反应时间。
1.3.3 臭氧发生器
采用介质阻挡放电的技术原理,将氧气电离后生成高浓度的臭氧、氧气混合气体,混合气体氧化性强,由于部分氧气也携带电子,能进一步增加氧化反应效率。
1.3.4 冷却水循环系统
因臭氧发生器在工作中将产生大量热量,而臭氧发生器的工作温度应小于30℃,故需要设置冷却水循环系统降温。采用闭路循环冷却系统,内循环为闭路循环,采用除盐水注满整个系统。外循环直接接入电厂循环水系统。
臭氧发生器冷却水设计内循环冷却水系统,通过板式换热器换热,为臭氧发生器提供冷却水,可有效防止因外循环水质变化(尤其是氯离子与pH值)对臭氧发生器的腐蚀。
1.3.5 吸收塔系统
采用现有石灰石-石膏法脱硫系统,氧化反应产物进入脱硫塔与喷淋液反应。臭氧反应后生成的高价态NOx易溶于水,同时与石灰石浆液生成一定量的硝酸盐,含有硝酸盐的液体同石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。脱水后的固体石膏外运使用,脱除液体溢流后进入滤液箱,最终返回到脱硫塔或当氯离子超标时随脱硫废水排出脱硫系统。
1.3.6 安全报警系统
系统根据相应规范设计,臭氧制备区内安装臭氧泄漏报警仪、氧气制备区或者储存区内安装氧气泄漏报警仪,当这些区域内环境中臭氧/氧气泄露超标时,系统输出报警信号。
2 脱硝效果分析
2.1 臭氧脱硝系统投运效果
氧化脱硝系统是按照实际SCR后烟气参数进行设计的,臭氧脱硝的效率可达95%以上,脱硝效率取决于臭氧的喷射量以及喷射浓度。本项目的脱硝效率设计值为不小于75%,即确保氮氧化物在SCR后不高于60mg/Nm3的条件下(这时氨逃逸率较低,有助于减轻空预器堵塞),出口氮氧化物不高于30mg/Nm3。本项目氧化脱硝系统主要参数见表1所示。
本项目增加臭氧脱硝系统后,需要对现有的脱硝系统和脱硫系统进行调节,以确保氨逃逸有效的控制以及氧化后的氮氧化物被吸收。详细的系统分配如下:(1) SCR系统由现有的氮氧化物50mg/Nm3以下,升高至60mg/Nm3,脱硝效率由88.33%(300mg/Nm3降低至35mg/Nm3)降低至80%(300mg/Nm3降低至60mg/Nm3)。机组SCR催化剂的设计效率为80%,在此效率下运行,SCR系统最为经济安全高效。液氨的喷射量可减少约17.46kg/h,即全年节省液氨用量为87.31t。
(2)用臭氧氧化法来进行深度减排脱硝,将氮氧化物控制在30mg/Nm3以下,确保系统稳定达标。
2.2 臭氧脱硝技术应用的环境效益和社会效益
2.2.1 NOx深度减排
本机组烟气系统目前采用SCR脱硝装置控制NOx排放量,NOx排放浓度为50mg/Nm3,符合《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中NOx排放限制要求,机组年有效利用按5000h计算,锅炉NOx年排放总量约262.5t。本工程为了实现深度减排脱硝和减少氨逃逸,在脱硫塔入口前增加臭氧脱硝装置,机组年减少NOx年排放总量约183.75t,这对改善当地的大气环境质量起到积极作用。
2.2.2 氨逃逸治理
SCR脱硝系统在通常的设计是向催化剂上游的烟气中喷入氨还原剂,首先使氨蒸发,然后氨和稀释空气或烟气混合,利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中,利用催化剂将烟气中的NOx转化为氮气和水。SCR系统NOx脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOx反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOx脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOx摩尔比。
机组烟气NOx排放浓度约276~321mg/Nm3,经SCR脱硝装置NOx排放浓度约30~50mg/Nm3,为维持NOx超低排放要求,实际运行中NH3/NOx摩尔比较高,在满足NOx环保排放要求同时,也导致脱硝装置出口的氨逃逸较高,加剧了尾部空预器的堵塞。
本工程通过在机组烟道增加臭氧脱硝装置,降低了SCR脱硝NH3/NOx摩尔比,氨逃逸率可降低至2.3mg/Nm3以内,使NOx排放浓度降低至30mg/Nm3以内,本臭氧脱硝工程的实施,将进一步降低SCR运行压力(也可适当的减少催化剂填充量)和NOx排放量,并解决氨逃逸疑难问题,而且不会对环境造成新的二次污染。
2.2.3 社会效益
火电厂排放的NOx除形成酸雨外,还会与碳氢化合物反应生成致癌物质,对人体造成严重影响。因此,通过臭氧脱硝工程的实施可适当的减少催化剂填充质量并可减少NOx排放量,将有助于改善当地大气环境,具有良好的社会效益。
3 结论
本次改造工程的投产运行,在现有SCR脱硝系统基础上增设制氧-臭氧氧化脱硝系统的改造方案,从运行安全角度考虑,增加臭氧喷射设备,通过减少喷氨量或减少现有催化剂数量等方式,适当调高SCR出口NOx浓度,既能实现NOx深度减排,又能减轻现有脱硝系统的负荷出力和脱除氨逃逸等问题。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
0引言我国是以煤炭为主要能源供应的国家之一,燃煤过程中产生的S02、NO等大气污染物质成为危害我国大气环境的主要污染源。按照GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》的规定,自2014年7月1日起火力发电锅炉对于氮氧化物(NOx)的排放将全面执行低于100mg/Nm3的新标准。2014年11月23日,《煤电节能
近日,武汉乙烯动力分部脱硫脱硝装置臭氧低温脱硝系统完成最后的调试工作,具备运行条件。臭氧低温脱硝系统是通过臭氧的强氧化性,将低温烟气中的一氧化氮等有害物质转化为高价态吸收脱除,是目前最清洁的脱硝技术之一。今年6月底,动力分部脱硫脱硝装置投入运行,为保证锅炉烟气不超标,在装置设计之
近日,武汉乙烯动力分部脱硫脱硝装置臭氧低温脱硝系统完成最后的调试工作,具备运行条件。臭氧低温脱硝系统是通过臭氧的强氧化性,将低温烟气中的一氧化氮等有害物质转化为高价态吸收脱除,是目前最清洁的脱硝技术之一。今年6月底,动力分部脱硫脱硝装置投入运行,为保证锅炉烟气不超标,在装置设计之
河北省人民政府网站发布《河北省空气质量持续改善行动计划实施方案》,河北省将高质量推进钢铁、水泥、焦化等重点行业及燃煤锅炉超低排放改造,开展垃圾发电企业SCR脱硝设施改造,扎实推进重点行业环保绩效创A。2024年前完成钢铁行业全面创A;到2025年,基本完成燃煤锅炉超低排放改造,A级企业数量稳定
4月22日,湖南工信厅发布关于组织对全省工业领域大规模设备更新和消费品以旧换新情况进行再摸底的通知,其中指出:聚焦重点领域,突出设备更新需求。主要围绕推进新型工业化,以节能降碳、超低排放、安全生产、数字化转型、智能化升级为重要方向,聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、机械、航空
中国招标投标公共服务平台发布九三集团长春大豆科技股份有限公司动力工段锅炉超低排放改造项目中标公告,山东科达环境工程有限公司中标,中标价格1062万元。本项目招标范围新建75t/h锅炉SNCR炉内脱硝与SCR炉外脱硝设备及配套设施;拆除现氧化镁脱硫塔,新建石灰石湿法脱硫塔及配套设备、自控系统增加高
宝华智慧招标共享平台发布新钢公司9#、10#高炉热风炉超低排放改造项目EPC总承包中标候选人公示,中钢集团天澄环保科技股份有限公司预中标,报价2650万元。
中国招标投标公共服务平台发布内蒙古景祥热力有限责任公司集中供热超低排放工程改造项目(二次)招标公告。本项目主要针对公司3台58MW锅炉进行技术改造,其中,脱硝改造包括新建三套锅炉的SNCR+SCR脱硝设施设备(#1、#2锅炉共用一套SCR装置);每台锅炉安装一套除尘改造包括更换两套布袋除尘器滤袋袋笼及
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份炼铁总厂5高炉热风炉烟气脱硫脱硝项目BOT总承包招标公告,项目预算108806000元,决定对5#高炉热风炉新建一套烟气脱硫除尘脱硝装置,达到超低排放标准。针对本项目的烟气特点及经济性的对比分析,工艺选择“低温SCR脱硝+固定床脱硫”的工艺方案。1.招标条件本招标项目炼
黑龙江省公共资源交易网发布黑河市热电有限责任公司2台116MW热水锅炉超低排放改造项目EPC总承包招标公告,该项目改造内容包括锅炉低氮燃烧改造+SNCR/SCR联合脱硝+除尘器系统改造+引风机系统改造+脱硫系统改造+烟囱防腐,预算5160.5万元。1.招标条件本招标项目黑河市热电有限责任公司2台116MW热水锅炉超
中国华电集团电子商务平台发布贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标公告。桐梓公司1、2号机组为2×600MW超临界燃煤机组,锅炉由东方锅炉厂设计制造。该项目实施方案为:经炉外双塔湿法脱硫﹑配套电除尘高效电源改造、脱硝SNCR+SCR提效和流场优化改造、引风机升级改造,能实现
内蒙古招标投标网发布内蒙古景祥热力有限责任公司集中供热超低排放工程改造项目(第一标段)中标候选人公示,陕西大秦环境科技有限公司排名第一,投标报价2500万元。本项目主要针对3台58MW锅炉进行技术改造,其中脱硝改造包括新建三套锅炉的SNCR+SCR脱硝设施设备(#1、#2锅炉共用一套SCR装置);每台锅炉
贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标公告(招标编号:CHDTDZ079/16-ZB-001)一、招标条件贵州华电桐梓发电有限公司2×600MW级超临界燃煤发电机组工程贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标项目已批准,招标人为贵州华电桐梓发电有限公司,项目资金为
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份炼铁总厂新1#高炉及10高炉热风炉烟气脱硫项目BOT总承包招标公告,项目限价166909000元。两套烟气脱硫系统均采用固定床脱硫工艺,达到超低排放标准,运营期为2024年9月30日至2034年9月30日。1.招标条件本招标项目炼铁总厂新1#高炉及10高炉热风炉烟气脱硫项目BOT总承包(A
中国招标投标公共服务平台发布内蒙古景祥热力有限责任公司集中供热超低排放工程改造项目(二次)招标公告。本项目主要针对公司3台58MW锅炉进行技术改造,其中,脱硝改造包括新建三套锅炉的SNCR+SCR脱硝设施设备(#1、#2锅炉共用一套SCR装置);每台锅炉安装一套除尘改造包括更换两套布袋除尘器滤袋袋笼及
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份炼铁总厂5高炉热风炉烟气脱硫脱硝项目BOT总承包招标公告,项目预算108806000元,决定对5#高炉热风炉新建一套烟气脱硫除尘脱硝装置,达到超低排放标准。针对本项目的烟气特点及经济性的对比分析,工艺选择“低温SCR脱硝+固定床脱硫”的工艺方案。1.招标条件本招标项目炼
内蒙古招标投标网发布内蒙古景祥热力有限责任公司集中供热超低排放工程改造项目(第一标段)中标候选人公示,陕西大秦环境科技有限公司排名第一,投标报价2500万元。本项目主要针对3台58MW锅炉进行技术改造,其中脱硝改造包括新建三套锅炉的SNCR+SCR脱硝设施设备(#1、#2锅炉共用一套SCR装置);每台锅炉
中国招标投标公共服务平台发布云南能投威信能源有限公司600MW超临界2号机组超低排放改造EPC总承包项目招标公告,项目预算7500万元。本项目是针对现役机组的环保改造工程,工程建设规模为云南能投威信能源有限公司1台600MW超临界机组超低排放改造工程。本次超低排放改造技术路线计划采用“低氮燃烧提效
陕西采购与招标网发布内蒙古亿正化工有限公司10万吨蒽油深加工及配套余热发电项目--脱硫脱硝招标公告,本项目对应20t/h炭熙尾气锅炉和厂区内部分管式炉,新建锅炉安装了低氮燃烧装置,加装SNCR+SCR脱硝系统,锅炉设计烟气量为42000Nm3/h;对应20t/h锅炉及厂区内管式炉等,新建石灰石-石膏法脱硫系统,
神火股份电子采购平台发布云南神火炭素项目煅烧烟气脱硫、脱硝系统采购资审公告,该项目招标内容包含双级脱硫塔2台套、湿电除尘2台套、SNCR+SCR脱硝系统1台套。云南神火铝业有限公司年产40万吨炭素项目煅烧烟气脱硫、脱硝系统采购资审公告一、招标条件本云南神火铝业有限公司年产40万吨炭素项目煅烧烟
华润守正电子招标采购平台发布广州市珠江水泥有限公司节能降耗超净排放项目EPC总承包工程中标候选人公示,合肥水泥研究设计院有限公司预中标,报价74899619.68元。该项目计划对珠江水泥有限公司5000t/d熟料线窑尾废气处理系统实施改造,通过新建湿法脱硫系统、高温高尘型SCR脱硝系统,确保排放满足NOx
精彩纵横云采购平台发布惕艾惕1#、2#锅炉烟气超低排放改造工程中标候选人公示,同兴环保科技股份有限公司为第一候选人,投标报价5980万元。该项目计划为惕艾惕1#、2#锅炉各自新建一套脱硫脱硝除尘设施,采用工艺为SDS脱硫(钠基+钙基组合,两种脱硫剂可实现切换使用)+SCR脱硝+布袋除尘。惕艾惕1#锅炉
中国招标投标公共服务平台发布山西金隅冀东环保科技有限公司二线窑超低排放改造综合治理项目招标公告,本工程包含招标单位预热器C1筒改造和水泥生产线窑尾烟气新建SCR脱硝系统,新建SCR脱硝系统采用高温高尘SCR脱硝技术,承包方式为EPC。
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份有限公司炼铁总厂二烧烧结机烟气脱硫脱硝超低排放改造项目(BOT)二次招标招标公告,本项目最高限价1.3亿元。本次改造采用循环流化床半干法脱硫+布袋除尘+中温SCR脱硝工艺,采用“一机一塔”布置,脱硫脱硝装置与主机采用串联布置方式,包括烟道系统脱硫除尘系统、SCR脱
贵州省招标投标公共服务平台发布贵州兴义电厂#1、#2炉脱硝催化剂购买项目中标候选人公示,华电青岛环保技术有限公司预中标,报价8327040.00元。贵州兴义电锅炉烟气采用选择性催化还原(SCR)脱硝装置,100%烟气脱硝,脱硝率不低于85%,氨逃逸2.5ppm,SO2氧化率1.5%;系统可用率大于98%;脱硝系统采用液
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!