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在燃煤循环流化床锅炉上烟气超低排放改造的应用?

来源:北极星环保网      发布日期:2020-07-13 10:10:07      浏览次数:

燃煤锅炉运用过程中会产生很多的氮氧化物、二氧化硫以及烟尘。这些污染物如果直接排放到大气中会严重影响周边空气质量,影响居民正常日子。通过烟气管理技能使锅炉到达超低排放标准,既能契合国家对大吨位燃煤锅炉烟气排放的要求,又能改善大气环境,是促进企业生存、继续发展的必经之路。

1. 工程概略

同煤广发化学工业有限公司原动力站规划为年产60万吨甲醇项目的配套公用工程设备。建造规划为3×130t/h高温高压循环流化床(CFB)锅炉,1×25MW高温高压抽汽凝汽式汽轮发电机,1×3MW饱满背压式汽轮发电机。为使其烟气污染物排放浓度到达超低排放,需增建烟气净化体系。改造前与改造后烟气管理工艺概述如表1。

2. 改造规划方案

脱硫除尘、脱销设备规划烟气参数如表2。

2.1脱硝部分

脱硝设备包含低氮燃烧、SNCR脱硝以及炉后协同脱硝体系(COA)、DCS操控和超低排放的一切体系(包含主工艺体系、采暖通风、给排水、电气、操控、在线监测、防腐保温、消防)和建(构)筑物。

表2脱硫除尘设备规划参数(单台炉)

2.1.1低氮燃烧

脱硝工艺首先进行低氮燃烧改造。本次项目低氮改造只进行热态调试,确定锅炉一二次风的风量配比,确定二次风三级送风的各级风量比,以到达操控和降低氮氧化物开始浓度。预期方针是在锅炉工况稳定状况下,将氮氧化物操控在120mg/Nm3以内。

2.1.2脱硝体系

新建脱硝归纳楼,氨水储罐、除盐水箱、炉后COA脱硝设备安置在脱硝归纳楼内。为使本项目脱硝体系能够完成由锅炉原始排放浓度200mg/Nm3降低至最终排放浓度50mg/Nm3以下,选用氨水为SNCR脱硝还原剂;炉后协同脱硝功率需≥50%,选用亚氯酸钠(25%)为脱硝剂。

SNCR脱硝功率到达60%,设备出口氨逃逸率≤8mL/m3。在SNCR脱硝体系出口安装烟气实时监测设备(CEMS体系),具有远方监测显示功能,监测参数包含以下项:NOx、O2、氨逃逸等。

工艺包含以下体系:

(1)稀释体系

新建一套氨水溶液存储及供给体系,氨水选用20%浓度,通过管道或许槽车运至界区内,氨水溶液通过运送泵送至脱硝计量分配模块,运送泵设置2台一用一备。溶液与稀释水混合稀释后才答应喷发入锅炉内。

稀释用水选用除盐水。稀释体系三台炉共用,稀释水泵设置2台一用一备。氨水溶液体系设置过滤器,以防喷枪阻塞。

(2)计量分配体系

每台锅炉宜装备1套计量分配体系。计量分配体系就近安置在喷发体系邻近锅炉平台上,以焊接或螺栓的形式固定。

(3)背压操控回路

背压操控回路通过调理阀能调理供料泵为计量设备供给氨水所需的稳定流量和压力,背压操控阀设置一套。

(4)还原剂喷发体系

还原剂喷发体系的规划能习惯锅炉最大接连蒸发量(BMCR)30%~100%之间的任何负荷继续安全运转,并能习惯机组的负荷改变和机组启停次数的要求。喷发器有足够的冷却保护措施,以使其能接受反温度窗口的温度,而不产生任何损坏。经混合及计量的脱硝剂进入专用喷枪,喷枪均匀充沛雾化,一起充沛考虑喷枪材质的耐磨蚀性和耐腐蚀性。喷嘴、喷枪、冷却风套管最高工作温度1000℃,其选材有耐磨、抗高温及防腐特性,能接受反温度窗口区域的最高温度和高灰,而无短期损坏。

2.1.3炉后协同脱硝设备

三台炉设置一套与干法脱硫工艺相结合的烟气脱硝设备。脱硝剂为以亚氯酸钠为主的溶液,COA低温协同脱硝工艺首要包含卸料体系、液相脱硝剂存储及运送体系、脱硝剂喷发体系、压缩空气体系等。其间循环流化床半干法脱硫塔是COA工艺最重要、最关键的体系,脱硫塔中完结NO的氧化反响以及NO2的中和吸收反响。

本项目3台炉相邻安置,共用一座COA脱硝间,氧化剂一致存储,会集供给,COA体系脱硝功率按50%规划。

(1)卸料体系

选用液相COA工艺,脱硝氧化剂为10%~25%亚氯酸钠溶液(外购)。

(2)脱硝剂存储、激活及运送体系

设置一个溶液存储罐,满意锅炉24h的运用量需求,亚氯酸钠溶液通过溶液运送泵进入溶液计量体系,通过与激活剂泵供的激活剂进一步激活,并完结对喷发溶液的计量操控。

(3)脱硝剂喷发体系

脱硝剂喷发体系首要由溶液管道及喷枪组成,喷发点坐落吸收塔进口烟道。

(4)压缩空气体系

压缩空气首要用于溶液的雾化,以及喷枪的吹扫。

2.2脱硫部分

2.2.1脱硫体系技能路线

循环流化床干法超低排放设备选用负压运转方式以及一炉一套独立的体系。吸收塔内介质活动性好,化学反响进行完全。吸收塔内部材料能饱尝混合物的剧烈摩擦,内壁还能防止混合物的粘结。脱硫后除尘器选用低压旋转脉冲布袋除尘器,喷吹压力小于0.1MPa。吸收剂选用生石灰粉,通过干式石灰消化器消化后,熟粉运送至消石灰仓,然后依据脱硫需要,调理吸收剂加入到吸收塔中进行脱硫反响。

循环流化床干法超低排设备设有清洁烟气再循环体系,循环流化床干法超低排设备的负荷范围能满意主机负荷在35%~100%的范围改变,且在负荷调整时有杰出的、适宜的调理特性,在主机运转的条件下能可靠和稳定地接连运转。循环流化床干法超低排设备投运时,脱硫后引风机进口处烟气温度高于烟气露点温度15℃以上。

2.2.2吸收塔

吸收塔选用流化床超低排放吸收塔技能,吸收塔保证有足够的脱硫反响时间(不低于5秒)。吸收塔自下而上依次为进口段、塔底排灰设备、文丘里加速段、循环流化床反段、顶部循环出口段。吸收塔为钢体结构。

吸收塔供货包含吸收塔壳体、喷嘴及一切内部构件、塔体防磨及保温等。吸收塔底设置自清式机械排灰设备,不设仓泵。塔内为空塔结构,反段不设任何支撑件,以防灰尘堆积。

2.3布袋除尘部分

除尘器都有结构上独立的壳体,首要由灰斗、过滤室、净气室、进口烟箱、出口烟箱、低压脉冲清灰设备、电控设备、阀门及其他等部分组成。布袋除尘器进口烟尘浓度按60~100g/Nm3规划,在脱硫或不脱硫工况下均满意出口≤5mg/Nm3(干标,6%O2)排放要求。袋式除尘器选用干法脱硫专用低压旋转脉冲清灰方式(清灰用压缩空气在0.1MPa以下)。灰斗及排灰口的规划,灰能自由活动排出灰斗,并且其标高满意选用空气斜槽循环回吸收塔的要求。灰斗流化槽下部还设有外排灰接口,该接口下方衔接有仓泵,将外排灰送至脱硫灰库。选用干法脱硫专用超低压旋转脉冲布袋除尘器,适合高浓度及高粘度粉尘过滤。

布袋滤料选用PPS基布+PPS纤维,面层混纺50%PPS超细,选用进口PPS纤维,包含防水、防油、防腐、防酸、防碱、抗氧化处理,继续运转温度为65℃~165℃,瞬间可耐190℃,克重580g/m2,充沛考虑脱硫工况或毛病工况下满意烟气不同温度的状况。脱硫运转工况,脱硫布袋除尘器的气布比不得大于0.63m3/m2/min。在脱硫设备正常运用状况下,运用寿命≥30000h。

3. 改造作用

项目改造后通过验收并托付第三方监测公司于2019年10月29日~11月2日安排专业技能人员对本项目的废气、噪声进行了现场监测。锅炉烟气改造后的监测数据显示,排放口均到达了超低排放的要求,锅炉烟气污染物排放满意山西省当地标准DB141703-2019《燃煤电厂大气污染物排放标准》中氮氧化物50mg/m3、二氧化硫35mg/m3、烟尘10mg/m3的要求。污染物排放总量满意新申排污答应证答应总量,整改作用较好。整套设备在燃煤规划条件下,脱硝总功率≥98%;脱硫功率97.66%;设备可利用率:脱硫设备的可利用率98%;布袋除尘器功率≥99.99%;布袋除尘器本体漏风率≤3%;布袋除尘器气布比<0.63。

4. 总结

化工行业燃煤锅炉能源消耗量较大,污染物排放量大,近年来各地企业都积极开展环保设备晋级改造。其实,超低排放是对燃煤锅炉排放要求最为苛刻的标准,为了更好地习惯日趋严格的环保方针,各企业应该建立以完成超低排放为方针的决心与态度。

然而,要进行超低排放改造需要很多资金,使企业面临较大的本钱压力,国家也会陆续通过方针性支撑,给企业一定的奖赏以及财政支撑方针,协助企业完成减排的方针。


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