廢物燃燒發(fā)電廠煙氣脫硝一般選用SNCR工藝即可滿意《日子廢物燃燒污染操控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18485—2014)排放要求。為改進(jìn)環(huán)境,部分地市對(duì)轄區(qū)內(nèi)的廢物燃燒廠提出了更為嚴(yán)格的排放要求,甚至要求某些示范性工廠實(shí)現(xiàn)"零排放"。這也使得原有項(xiàng)目或新建項(xiàng)目需要考慮添加或安置SCR脫硝工藝,進(jìn)一步下降煙氣的NOx含量。某廢物燃燒發(fā)電廠在原有半干法脫酸體系基礎(chǔ)上添加SCR脫硝改造,使煙氣中的NO_x下降到低于80 mg/Nm~3,一起二噁英在原有基礎(chǔ)上下降50%。因而,本文剖析了廢物燃燒廠煙氣凈化SCR改造規(guī)劃和脫硝作用。

廢物燃燒煙氣中含有大量的粉塵、HCL、SO2、NOx、二噁英、重金屬等有害物質(zhì)，現(xiàn)在，大多數(shù)項(xiàng)目選用SNCR+ 半干法+ 干法+ 活性炭噴射+ 布袋除塵器工藝進(jìn)行煙氣處理[1]。煙氣中的NOx 和Ca(OH)2 的反響功率很低，煙氣的脫硝主要靠SNCR工藝(選擇性非催化復(fù)原)進(jìn)行脫除，可是，在氨逃逸不超支情況下，SNCR 通常脫除功率只要40%～50%，只能滿意250 mg/Nm3 的排放要求。跟著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和不同當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，僅選用SNCR 已不能滿意不同當(dāng)?shù)氐呐欧乓?，越?lái)越多的項(xiàng)目需要選用SCR 工藝(選擇性催化復(fù)原)進(jìn)一步脫除NOx 的排放量。

在現(xiàn)已出臺(tái)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策中，上海、深圳、海南等地的當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)關(guān)于NOx的排放要求明顯高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。別的，在其他未出臺(tái)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的省份，對(duì)于新建廢物燃燒發(fā)電項(xiàng)目，許多當(dāng)?shù)卣畬?duì)煙氣排放的要求也明顯高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部分標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為深圳某廢物燃燒發(fā)電廠，自深圳市當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，部分已建成企業(yè)也逐漸要求進(jìn)行排放“提標(biāo)”，NOx 排放要求滿意《深圳市日子廢物處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)》(SZDB/Z 233—2017)。本項(xiàng)目原有煙氣凈化工藝為：SNCR+ 半干法脫酸+ 干法脫酸+ 活性炭吸附+ 布袋除塵器+ 引風(fēng)機(jī)+ 煙囪，項(xiàng)目要求在引風(fēng)機(jī)和煙囪之間添加SCR 脫硝體系。

2 計(jì)劃規(guī)劃

歸納投資和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢方面的考慮，本項(xiàng)目選用“中溫SCR 脫硝”工藝，運(yùn)轉(zhuǎn)溫度為(230±5)℃，每條燃燒線裝備一套SCR 脫硝體系，脫硝體系煙氣處理流程為：引風(fēng)機(jī)→ GGH → SGH →噴氨格柵→ SCR 反響器→ GGH →增壓風(fēng)機(jī)→煙囪。

前端脫硫除塵后，約145 ℃煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)后進(jìn)入 GGH 換熱器，與SCR 出口高溫?zé)煔鈸Q熱后，溫度升至195 ℃，然后煙氣進(jìn)入SGH，其間利用飽滿蒸汽將煙氣溫度由195 ℃升至約230 ℃，約230 ℃的煙氣進(jìn)入SCR 反響器產(chǎn)生反響后將二噁英和NOx 脫除，從SCR 反響器出來(lái)的合格煙氣進(jìn)入GGH 換熱器與除塵器出口的低溫?zé)煔饣旌虾鬁囟冉抵良s180 ℃，然后經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入煙囪?？紤]到改造體系的施工、催化劑的設(shè)備保護(hù)，整個(gè)SCR 體系設(shè)置了旁路體系，本項(xiàng)目中氨水貯存運(yùn)用電廠現(xiàn)有的SNCR 體系貯存罐，三條燃燒爐可以共用氨水輸送體系;本項(xiàng)目別的配套2 套催化劑再生體系。

3 主要設(shè)備

3.1 SCR 反響器

SCR 反響器內(nèi)催化劑依照2+1 的方法安置，設(shè)備2 層，預(yù)留1 層，反響器規(guī)劃成煙氣豎直向下流動(dòng)，反響器進(jìn)口設(shè)氣流均布設(shè)備。反響器配有可拆卸的催化劑測(cè)驗(yàn)元件，方便運(yùn)用方依據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)工況對(duì)測(cè)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行取樣剖析，以便確認(rèn)催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)情況及再生時(shí)間。反響器配有吹灰設(shè)備，選用聲波吹灰，每層催化劑安置4 個(gè)吹灰點(diǎn)，單條線共有12 個(gè)點(diǎn)。

反響器預(yù)留了催化劑修理及更換所需的起吊設(shè)備和渠道，SCR 反響器本體規(guī)劃溫度不小于350 ℃，能接受運(yùn)轉(zhuǎn)溫度400 ℃的考驗(yàn)，而不產(chǎn)生任何損壞。

本工程運(yùn)用某進(jìn)口品牌的中溫蜂窩催化劑。催化劑模塊選用框架結(jié)構(gòu)，耐高溫、耐腐蝕，并便于運(yùn)輸、設(shè)備、起吊。催化劑規(guī)劃反響溫度為(230±5)℃，能滿意該煙氣溫度下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，一起催化劑最高能接受運(yùn)轉(zhuǎn)溫度400 ℃，而不會(huì)產(chǎn)生任何損壞。

3.2 增壓風(fēng)機(jī)

由于添加的SCR 脫硝體系GGH、SGH、催化劑反響器及煙道等會(huì)造成壓力丟失，原有引風(fēng)機(jī)才能不滿意SCR 脫硝體系所需的運(yùn)轉(zhuǎn)才能，所以要新增增壓風(fēng)機(jī)，每臺(tái)爐設(shè)置1 臺(tái)。該增壓風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速操控，并將現(xiàn)有的引風(fēng)機(jī)操控在一定范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。別的，停爐時(shí)或許再生加熱時(shí)，該風(fēng)機(jī)和擋板一起一起運(yùn)用，然后進(jìn)行流量操控。

3.3 SGH 蒸汽換熱器

計(jì)劃中SGH 加熱選用260 ℃飽滿蒸汽，并對(duì)SCR 脫硝體系飽滿蒸汽進(jìn)汽閥進(jìn)行程序化操控，可以依據(jù)煙氣加熱器的不同工況進(jìn)行溫度調(diào)理，保證煙氣在設(shè)定溫度范圍內(nèi)與氨氣進(jìn)行反響。SGH 選用翅片式換熱管，基材選用20 G 鋼，為防止湍流振動(dòng)，SGH中間用隔板分隔成左右兩組。

3.4 GGH 煙氣換熱器

計(jì)劃選用GGH+SGH 聯(lián)合升溫計(jì)劃，規(guī)劃中充分考慮了蒸汽耗量、排煙溫度、占地面積等多方面因素，確保排煙溫度低于195 ℃。GGH 殼側(cè)與管側(cè)質(zhì)料具有良好的抗腐蝕性，殼體質(zhì)料滿意防腐要求，管側(cè)質(zhì)料選用ND 鋼。

3.5 噴氨體系及再生體系

SCR 脫硝體系氨水運(yùn)用原有SNCR 脫硝體系的氨水罐，從氨水罐備用接口連接到氨水輸送泵，送到混合器使氨氣蒸騰并同稀釋風(fēng)混合均勻送入SCR 噴氨格柵。

催化劑外表析出硫銨，會(huì)致使脫硝性能下降。催化劑外表硫銨的提高溫度為320 ℃左右，據(jù)此設(shè)置加熱器熱風(fēng)循環(huán)體系，以到達(dá)使催化劑恢復(fù)活性的目的。

4 運(yùn)轉(zhuǎn)作用

項(xiàng)目建成后，依照協(xié)議要求，對(duì)脫硝體系進(jìn)行了(72+24)h 的試運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)收，約請(qǐng)第三方檢測(cè)單位對(duì)SCR 脫硝前后的指標(biāo)進(jìn)行了同步取樣剖析，并對(duì)(72+24)h 時(shí)間內(nèi)SCR 體系的質(zhì)料、能源耗費(fèi)進(jìn)行了計(jì)算剖析，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2 所示。

由表2 數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過(guò)SNCR 脫硝后，NOx最高均值為221 mg/Nm3，經(jīng)過(guò)SCR 脫硝體系后，脫硝作用明顯，依據(jù)噴氨量的不同，脫硝功率也有所不同，在氨逃逸不超支的情況下(≤ 3 mg/Nm3)，脫硝功率最高可以到達(dá)84.8%，并悉數(shù)滿意≤ 80 mg/Nm3的排放要求;SCR 催化劑對(duì)二噁英的脫除也有50%以上的作用;其他各項(xiàng)耗費(fèi)悉數(shù)到達(dá)規(guī)劃要求。

為進(jìn)一步了解催化劑的效能變化、驗(yàn)證SCR 的性能指標(biāo)，在SCR 脫硝體系運(yùn)轉(zhuǎn)一年半后從頭約請(qǐng)第三方檢測(cè)單位對(duì)這三條生產(chǎn)線SCR 工藝前后一起進(jìn)行煙氣成分檢測(cè)，并對(duì)其他運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，成果如表3 所示。

由表3 可以看出，該體系運(yùn)轉(zhuǎn)安穩(wěn)，在正常運(yùn)用一年半后還有超越80% 的脫硝功率，而且脫除二噁英的作用明顯。該催化劑質(zhì)量保證期為3 a，如果脫酸體系和除塵體系運(yùn)轉(zhuǎn)正常，滿意排放要求，實(shí)際運(yùn)用壽命應(yīng)該會(huì)更長(zhǎng)。

5 結(jié)論

在保證氨逃逸不超支的情況下(≤ 3 mg/Nm3)，SCR 的脫硝功率可以超越80%，而且運(yùn)轉(zhuǎn)安穩(wěn)可靠。SCR 脫硝選用合適的催化劑，具有協(xié)同脫除二噁英的作用，本項(xiàng)目協(xié)同脫除二噁英的功率超越50%。

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