唐山文豐特鋼有限公司750不銹鋼復合帶鋼加熱爐煙氣除塵脫硫脫硝項目是河北錦泓環(huán)境工程設備有限公司于2021年10月份投建完成,項目從開(kāi)工到建設完成歷時(shí)僅2個(gè)月。本項目采用的加熱爐煙氣治理工藝為SDS干法脫硫+布袋除塵+SCR脫硝,實(shí)現設計的排放濃度,SOx濃度<20mg/Nm3。出口NOx濃度<50mg/Nm3,預留<30mg/Nm3。煙氣粉塵顆粒物指標<5mg/Nm3。

系統運行界面:

系統工藝說(shuō)明:

本項目加熱爐共有2路廢氣排出,分別為煤煙廢氣及空煙廢氣,由于煤煙廢氣中一氧化碳濃度較高,二路煙氣不能混合,所以采用二套除塵脫硫脫硝系統。

本項目工藝采用GGH煙氣換熱系統、SDS小蘇打干法脫硫系統、布袋除塵器系統、SCR脫硝系統及脫硝煙氣加熱系統技術(shù)方案,凈化后的煙氣經(jīng)煙囪達標排放。

首先加熱爐煙氣通過(guò)煙道進(jìn)入GGH煙氣換熱器,利用脫硝后的煙氣余熱采用間接換熱的方式將100℃煙氣增加到150℃,從GGH煙氣換熱器出來(lái)的煙氣通過(guò)熱風(fēng)爐二次加熱后煙氣溫度達到230℃,然后進(jìn)入脫硫反應器,將經(jīng)過(guò)研磨機后的粒徑在≤20μm小蘇打(碳酸氫鈉)采用氣力輸送系統輸送到反應塔中進(jìn)行二氧化硫脫除,生成的副產(chǎn)物硫酸鈉隨煙氣進(jìn)入到布袋除塵器中進(jìn)行除塵,除塵后的煙氣溫度約200℃,然后進(jìn)入脫硝反應器,將20%濃度的氨水輸送到脫硝反應器之前的管道混合器內,氨氣通過(guò)與催化劑進(jìn)行反應后脫除煙氣中的氮氧化物,最終達到煙氣凈化的目的。

SDS干法脫硫工藝說(shuō)明:

1)SDS工藝原理

SDS干法脫酸噴射技術(shù)是將高效脫硫劑≤20μm均勻噴射在管道內,脫硫劑在管道內被熱激活,比表面積迅速增大,與酸性煙氣充分接觸,發(fā)生物理、化學(xué)反應,煙氣中的SO2等酸性物質(zhì)被吸收凈化。

完成的主要化學(xué)反應為:

2NaHCO3+SO2+1/2O2→Na2SO4+2CO2+H2O

2NaHCO3+SO3→Na2SO4+2CO2+H2O

與其他酸性物質(zhì)(如SO3等)的反應:

NaHCO3+HCL→NaCL+CO2+H2O

NaHCO3+HF→NaF+CO2+H2O

2)SDS脫硫工藝流程

經(jīng)溫后的煙氣進(jìn)入SDS干法脫硫及除塵工藝。在煙道內,通過(guò)高效的SDS干法脫酸噴射及均布裝置,脫酸劑≤20μm在煙道內被熱激活,比表面積迅速增大,與煙氣充分接觸,發(fā)生物理、化學(xué)反應,煙氣中的SO2等酸性物質(zhì)被吸收凈化。經(jīng)吸收SO2等酸性物質(zhì)并干燥的含粉料煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行進(jìn)一步的脫硫反應及煙塵凈化,脫硫除塵后的凈煙氣由增壓風(fēng)機抽引,進(jìn)入脫硝系統進(jìn)行脫硝。

布袋除塵器收集的脫硫灰定期外排。脫硫工藝流程簡(jiǎn)單。

3)SDS脫硫工藝技術(shù)特點(diǎn)

SDS脫硫工藝具有良好的、適宜的調節特性,可在負荷變化的條件下,保證脫硫系統可靠和穩定地連續運行。

(1)系統簡(jiǎn)單,操作維護方便。

SDS脫硫劑直接噴入管道,沒(méi)有脫硫塔,不需要大量固體循環(huán)灰在塔內循環(huán),也不需要噴入漿液,因此脫硫系統簡(jiǎn)單,不增加系統阻力,操作維護方便。

(2)一次性投資少,占地面積很小。

SDS技術(shù)無(wú)需在管道上新建脫硫塔及其附屬設備,因此一次性投資少,占地面積小。

(3)運行成本低。

SDS技術(shù)脫硫劑直接噴入煙道,不給脫硫系統增加阻力,與其他脫硫方法相比,脫硫系統運行成本低。

(4)全干系統、無(wú)需用水,節省了增加消白的費用。

由于SDS脫硫劑噴入管道是干態(tài)物質(zhì),因此為全干系統、無(wú)需用水,自然也就沒(méi)有廢水產(chǎn)生。

(5)合理的脫硫劑均布裝置。

在脫硫劑噴入管道位置設有特殊的均布裝置,確保脫硫劑與煙氣充分接觸,使反應條件達到理想效果。

(6)靈活性高,可以隨時(shí)適合嚴格的排放指標。

(7)對酸性物具有高的脫除率。

(8)對工廠(chǎng)工況適應性強。

在負荷調整時(shí)有良好的、適宜的調節特性。SDS干法脫硫工藝是在煙道直接噴射脫硫劑,是一個(gè)相對獨立的系統,只需根據煙氣中酸洗物質(zhì)的含量調節脫硫劑的注入量。

(9)副產(chǎn)物產(chǎn)生量少,硫酸鈉純度高,方便利用。

SCR脫硝工藝方案介紹

SCR脫硝工藝簡(jiǎn)介

SCR技術(shù)是指在煙氣流程中安裝SCR裝置。在SCR區段噴入氨水溶液等作為還原劑,在SCR區段利用噴氨系統提供的氨氣在SCR催化劑的作用下將煙氣中的 NOx還原成 N2和H2O。

工藝原理

本工程設計氨水為還原劑的SCR系統。氨水溶液被送入氨水儲存罐罐中進(jìn)行儲存,氨水溶液供應泵將氨水溶液儲罐中的氨水溶液加壓后打至噴射模塊,通過(guò)噴射器將其噴入到煙道中,經(jīng)爐膛中爐膛高溫煙氣作用,蒸發(fā)出氨氣,參與NOx的還原反應。

NH3與煙氣一起進(jìn)入SCR反應器,經(jīng)過(guò)催化劑的催化在SCR反應器內,NOx通過(guò)以下反應被還原:

4NO + 4NH3+ O2→4N2+ 6H2O

6NO + 4NH3→5N2+ 6H2O

2NO2+ 4NH3+ O2→3N2+ 6H2O

6NO2+ 8NH3→7N2+ 12H2O

NO + NO2+ 2NH3→2N2+ 3H2O

停留時(shí)間:

研究表明,NH-NO 非爆炸性反應時(shí)間僅約100ms。停留時(shí)間指的是還原劑在爐內完成與煙氣的混合、液滴蒸發(fā)、蒸發(fā)成NH3、NH3轉化成游離基NH2、脫硝化學(xué)反應等全部過(guò)程所需要的時(shí)間。

延長(cháng)反應區域內的停留時(shí)間,有助于反應物質(zhì)擴散傳遞和化學(xué)反應,提高脫硝效率。當合適的反應溫度窗口較窄時(shí),部分還原反應將滯后到較低的溫度區間,較低的反應速率需要更長(cháng)的停留時(shí)間以獲得相同脫硝效率。

化學(xué)當量比(NSR):

NH3-NO理論化學(xué)反應當量比為1:1,但由于一小部分未反應的NH3隨煙氣排入大氣,因此,需要比理論化學(xué)當量比更多的還原劑噴入爐膛才能達到較理想的NOx 還原率。此外,當原始 NOx 濃度較低時(shí),脫硝還原化學(xué)反應動(dòng)力降低,為達到相同的脫硝效率,需要噴入爐內更多的還原劑參與反應。

還原劑合與煙氣的混合:

脫硝還原劑與煙氣充分均勻混合,是保證在適當的 NH3/NO 摩爾比下獲得較高脫硝效率的重要條件之一。為將還原劑準確送到爐膛內合適的脫硝還原反應溫度區間,并與煙氣充分混合,通常采用如下措施:

優(yōu)化霧化器的噴嘴,控制霧化液滴的粒徑、噴射角度、穿透深度及覆蓋范圍。

強化氨水噴射器下游煙氣的湍流混合,增加反應溫度區域內的 NH3/NOx擴散,提高反應速率。

布袋除塵系統工藝介紹

袋式除塵器高的除塵效率是與它的除塵機理分不開(kāi)的。含塵氣體由除塵器下部進(jìn)氣管道,經(jīng)導流板進(jìn)入灰斗時(shí),由于導流板的碰撞和氣體速度的降低等作用,粗粒粉塵將落入灰斗中,其余細小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室,由于濾料纖維及織物的慣性、擴散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內,凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除,清除下來(lái)的粉塵下到灰斗,經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可以采用噴吹脈沖氣流的方法去除,從而達到清灰的目的,清除下來(lái)的粉塵由排灰裝置排走。袋式除塵器的除塵效率高也是與濾料分不開(kāi)的,濾料性能和質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長(cháng)短。而過(guò)濾材料是制作濾袋的主要材料,它的性能和質(zhì)量是促進(jìn)袋式除塵技術(shù)進(jìn)步,影響其應用范圍和使用壽命。

過(guò)濾式除塵裝置包括袋式除塵器和顆粒層除塵器,前者通常利用有機纖維或無(wú)機纖維織物做成的濾袋作過(guò)濾層,而后者的過(guò)濾層多采用不同粒徑的顆粒,如石英砂、河砂、陶粒、礦渣等組成。伴著(zhù)粉末重復的附著(zhù)于濾袋外表面,粉末層不斷的增厚,布袋除塵器阻力值也隨之增大;脈沖閥膜片發(fā)出指令,左右淹沒(méi)時(shí)脈沖閥開(kāi)啟,高壓氣包內的壓縮空氣通了,如果沒(méi)有灰塵了或是小到一定的程度了,機械清灰工作會(huì )停止工作。

低壓脈沖袋式除塵器的氣體凈化方式為外濾式,含塵氣體由導流管進(jìn)入各單元過(guò)濾室,由于設計中濾袋底離進(jìn)風(fēng)口上口垂直距離有足夠、合理的氣流通過(guò)適當導流和自然流向分布,達到整個(gè)過(guò)濾室內空氣分布均勻,含塵氣體中的顆粒粉塵通過(guò)自然沉降分離后直接落入灰斗,其余粉塵在導流系統的引導下,隨氣流進(jìn)入中箱體過(guò)濾區,吸附在濾袋外表面。過(guò)濾后的潔凈氣體透過(guò)濾袋經(jīng)上箱體、排風(fēng)管排出。

濾袋采用壓縮空氣進(jìn)行噴吹清灰,清灰機構由氣包、噴吹管和電磁脈沖控制閥等組成。過(guò)濾室內每排濾袋出口頂部裝配有一根噴吹管,噴吹管下側正對濾袋中心設有噴吹口,每根噴吹管上均設有一個(gè)脈沖閥并與壓縮空氣氣包相通。清灰時(shí),電磁閥打開(kāi)脈沖閥,壓縮空氣經(jīng)噴由清灰控制裝置(定時(shí)、手動(dòng)控制)按設定程序打開(kāi)電磁脈沖噴吹,壓縮氣體以極短促的時(shí)間按次序通過(guò)各個(gè)脈沖閥經(jīng)噴吹管上的噴嘴誘導數倍于噴射氣量的空氣進(jìn)入濾袋,形成空氣波,使濾袋由袋口至底部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊振動(dòng),造成很強的清灰作用,抖落濾袋上的粉塵。

三方監測報告: