還原劑制備與供應(yīng)系統(tǒng)
功能:負(fù)責(zé)制備和存儲(chǔ)還原劑,并將其精確輸送到噴射系統(tǒng)。
常見(jiàn)還原劑:
液氨:反應(yīng)效率最高,成本較低,但因有毒,安全要求極高。
氨水:安全性比液氨高,但運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本也高。
尿素:最安全,以固體顆?;蛉芤盒问絻?chǔ)存,在高溫下分解產(chǎn)生氨氣。這是目前電廠最常用的選擇。
還原劑噴射系統(tǒng)
功能:將還原劑(氨或氨/空氣混合物)均勻地噴射到煙氣通道中。
關(guān)鍵部件:噴槍、噴嘴、混合器。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是確保還原劑與煙氣中的NOx充分、均勻地混合,這是保證高脫硝效率的關(guān)鍵。
反應(yīng)器(催化反應(yīng)器)
功能:這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的“心臟”部位。
內(nèi)部結(jié)構(gòu):內(nèi)部裝填有蜂窩狀或板式催化劑模塊。煙氣從這里流過(guò),與催化劑充分接觸。
位置:通常布置在鍋爐的省煤器(預(yù)熱給水)和空氣預(yù)熱器之間,因?yàn)檫@個(gè)位置的煙氣溫度(通常在300°C – 400°C)最適合SCR反應(yīng)。
催化劑
功能:降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,使反應(yīng)在較低溫度下就能高效、快速地進(jìn)行。
成分:通常以二氧化鈦為載體,活性成分為五氧化二釩和三氧化鎢等。
壽命:催化劑會(huì)因煙氣中的灰塵(磨損)、重金屬(中毒)等而逐漸失活,需要定期更換或再生。
這是系統(tǒng)的起點(diǎn),負(fù)責(zé)物料的儲(chǔ)存和穩(wěn)定輸送。
小蘇打原料儲(chǔ)倉(cāng):
功能:儲(chǔ)存來(lái)自罐車輸送來(lái)的基礎(chǔ)小蘇打原料。通常為碳鋼材質(zhì),需要防潮設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵部件:倉(cāng)頂裝有除塵器(脈沖布袋式),防止進(jìn)料時(shí)粉塵外逸;設(shè)有料位計(jì),監(jiān)控料位;底部裝有倉(cāng)壁振動(dòng)器或空氣炮,防止物料架橋、結(jié)拱。
精密給料機(jī):
功能:精確、連續(xù)、穩(wěn)定地將小蘇打原料從儲(chǔ)倉(cāng)中輸出到下一環(huán)節(jié)(研磨系統(tǒng))。給料的準(zhǔn)確性直接決定脫硫效率和運(yùn)行成本。
類型:通常采用失重秤或螺旋給料機(jī),精度極高。
普通小蘇打粒徑較大(約200目),無(wú)法直接用于高效脫硫。此系統(tǒng)將其研磨至超細(xì)粉末以滿足要求。
超細(xì)研磨機(jī):
功能:將小蘇打(NaHCO?)研磨至D90 < 20μm(約600目以上)?的超細(xì)粉末。粒徑越細(xì),比表面積越大,反應(yīng)活性越高,脫硫效率也越高。
類型:通常采用機(jī)械式磨盤(pán)研磨機(jī)或氣流磨。
羅茨風(fēng)機(jī):
功能:為研磨系統(tǒng)提供穩(wěn)定的壓縮空氣源。一方面用于物料的流化,防止堵塞;另一方面作為動(dòng)力源,將研磨后的超細(xì)粉通過(guò)管道進(jìn)行氣力輸送。
研磨成品倉(cāng):
功能:暫時(shí)儲(chǔ)存研磨好的超細(xì)小蘇打粉末。
關(guān)鍵部件:同樣配有料位計(jì)、倉(cāng)頂除塵器和流化裝置(流化板或流化棒),確保粉料處于干燥、松散狀態(tài),便于后續(xù)的穩(wěn)定噴射。
負(fù)責(zé)將超細(xì)小蘇打粉末均勻、準(zhǔn)確地注入煙道。
定量給料裝置:
功能:根據(jù)煙氣入口的SO?濃度、煙氣量等參數(shù),精確控制進(jìn)入噴射器的粉料量。通常也采用高精度的失重秤。
噴射器(給料器):
功能:利用文丘里效應(yīng)或流化原理,將物料與壓縮空氣充分混合,形成均勻的氣固兩相流。
類型:文丘里式噴射器或流化式噴射器。
噴射噴嘴:
功能:將氣固混合物均勻地分布并噴射到煙道的核心高溫區(qū)域。噴嘴的數(shù)量和布置位置至關(guān)重要,必須保證粉末與煙氣能充分、快速地混合。
煙道(反應(yīng)管道):
功能:這不是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備,而是工藝反應(yīng)的場(chǎng)所。噴射出的NaHCO?在高溫?zé)煔猓?40°C – 210°C 為最佳反應(yīng)溫度窗口)中瞬間分解為Na?CO?,并立即與SO?反應(yīng)。
要求:需要保證足夠的反應(yīng)停留時(shí)間(通常>2秒),因此噴射點(diǎn)后的煙道需要有足夠的長(zhǎng)度。
負(fù)責(zé)收集反應(yīng)后的副產(chǎn)物。
高效布袋除塵器(必配):
功能:
氣固分離:捕集煙氣中攜帶的絕大部分脫硫副產(chǎn)物(主要是Na?SO?)和未反應(yīng)完的吸收劑。
二次反應(yīng)平臺(tái):附著在濾袋表面的粉層形成了一個(gè)“過(guò)濾床”,當(dāng)煙氣穿過(guò)時(shí),未反應(yīng)的吸收劑能繼續(xù)與殘余的酸性氣體反應(yīng),進(jìn)一步提高脫硫效率。
要求:濾袋需選擇適用于堿性工況和可能濕度變化的材質(zhì)(如P84、PTFE覆膜等)。
引風(fēng)機(jī):
功能:提供整個(gè)系統(tǒng)煙氣流動(dòng)的動(dòng)力,克服系統(tǒng)阻力。通常安裝在除塵器之后,是系統(tǒng)的“心臟”。
PLC/DCS控制系統(tǒng):
功能:是整個(gè)系統(tǒng)的大腦。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣參數(shù)(SO?濃度、流量、溫度等),自動(dòng)調(diào)節(jié)小蘇打的給料量,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和節(jié)能運(yùn)行。
政策驅(qū)動(dòng):環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)(如超低排放要求SO?濃度≤35mg/m3)。
設(shè)備老化:原有系統(tǒng)效率下降或運(yùn)行不穩(wěn)定。
技術(shù)升級(jí):新工藝可降低能耗或副產(chǎn)物價(jià)值化。
煤種變化:燃煤硫分升高導(dǎo)致原系統(tǒng)脫硫能力不足。
石灰石-石膏法(主流工藝)
改造點(diǎn):
增加噴淋層或提高液氣比(L/G)以增強(qiáng)吸收效率。
改用高效旋流器或托盤(pán)塔改善氣液接觸。
添加有機(jī)酸(如己二酸)促進(jìn)石灰石溶解。
氨法脫硫
適用于副產(chǎn)物硫酸銨化肥需求高的場(chǎng)景,需解決氨逃逸問(wèn)題。
鈉堿法/雙堿法
適合中小鍋爐,改造為鈉鈣雙堿以降低運(yùn)行成本。
吸收塔改造:
增高塔體或擴(kuò)容以延長(zhǎng)煙氣停留時(shí)間。
采用合金/玻璃鋼內(nèi)襯防腐。
循環(huán)泵與噴嘴:
更換為大流量高效泵或雙向噴嘴。
氧化系統(tǒng):
優(yōu)化曝氣設(shè)計(jì)(如改用羅茨風(fēng)機(jī)+穿孔管)。
脫硫除塵一體化:
加裝屋脊式除霧器或濕式電除塵器(WESP)。
脫硫廢水零排放:
引入蒸發(fā)結(jié)晶或煙道噴霧干燥技術(shù)。
DCS優(yōu)化:
根據(jù)入口SO?濃度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)漿液pH值和循環(huán)泵啟停。
預(yù)測(cè)性維護(hù):
加裝腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器或振動(dòng)分析設(shè)備。
系統(tǒng)匹配性:需評(píng)估原有風(fēng)機(jī)、煙道承壓能力是否適應(yīng)新系統(tǒng)阻力。
副產(chǎn)物處理:石膏品質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)需增加脫水或洗滌工序。
停機(jī)時(shí)間:采用模塊化施工或分段改造以減少停產(chǎn)損失。
經(jīng)濟(jì)性分析:對(duì)比改造投資與新建成本,優(yōu)先選擇邊際效益高的方案。
如需具體方案設(shè)計(jì),需結(jié)合煙氣參數(shù)(流量、溫度、SO?濃度)、場(chǎng)地條件及排放目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算。
]]>SCR脫硝系統(tǒng)通常由多個(gè)子系統(tǒng)組成,包括反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)、煙氣/氨混合系統(tǒng)、氨儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),SCR系統(tǒng)一般布置在鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間,通過(guò)催化劑降低反應(yīng)活化能,使脫硝反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行,通常在300℃到400℃之間。
SCR脫硝過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)包括:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O
SCR系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備包括稀釋風(fēng)機(jī)、靜態(tài)混合器、氨噴射格柵等,整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)DCS(分布式控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)等設(shè)備進(jìn)行控制。此外,為了確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行,還需要傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控NOx含量、溫度、壓力和流速等參數(shù)。
SCR脫硝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其高脫硝效率(可達(dá)80%至95%),并且能夠有效減少氨逃逸量,同時(shí)具備較低的運(yùn)行成本和較高的安全性。然而,該技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn),如催化劑的選擇和設(shè)計(jì)需要考慮煙氣組分以及操作條件,以確保最佳的脫硝效果和催化劑壽命。
SCR脫硝系統(tǒng)是一種成熟且廣泛應(yīng)用的煙氣凈化技術(shù),通過(guò)精確控制噴氨和優(yōu)化反應(yīng)條件,可以實(shí)現(xiàn)高效的氮氧化物去除,同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響。
]]>河北誠(chéng)譽(yù)的石灰石-石膏法脫硫工藝一般包含四大系統(tǒng):1、煙氣換熱系統(tǒng);2、吸收塔脫硫系統(tǒng);3、脫硫劑漿液制備系統(tǒng);4、石膏脫水系統(tǒng)。另外脫硫還需廢水系統(tǒng),如廠區(qū)有廢水處理系統(tǒng),脫硫廢水可以進(jìn)入廢水系統(tǒng)進(jìn)處理。
河北誠(chéng)譽(yù)具有豐富的石灰石-石膏法脫硫項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),可以因地制宜,結(jié)合企業(yè)需求進(jìn)行工藝路線優(yōu)化,降低項(xiàng)目投資。
]]>