脫硫脫硝除塵一體化工程優(yōu)化改造

易成+高芳瑩

摘要：隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境問題日益凸顯。目前，燃煤電廠尾氣脫硫脫硝除塵無害化處理仍是環(huán)保領(lǐng)域急需攻克的難題。本文就對(duì)某脫硫脫硝除塵一體化改造工程進(jìn)行分析探討，以期為后續(xù)相關(guān)治理工程提供參考。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；煙氣處理；脫硫脫硝除塵一體化

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）01-0105-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.061

Optimization of the integrated desulfurization， denitrification and dust removal projects

Yi Cheng 1，2， Gao Fangying 1

（1.College of Environmental and Safety Engineering， Nanhua University， Hengyang Hunan 421001，China；

2.Hangzhou Branch of China Resources Land （Beijing） Property Management Co.，Ltd.，Hangzhou Zhejiang 310020，China）

Abstract：With the development of industrialization， environmental problems have become increasingly prominent. At present， the desulfurization， denitrification and detoxification of coal-fired power plant exhaust gas detoxification is still the urgent need to overcome the environmental problems. In this paper， a desulfurization， denitrification and dust removal integration renovation project to analyze and discuss with a view to provide reference for the subsequent related governance projects.

Key words：Coal-fired power plant；Flue gas treatment；Desulfurization， Denitration and dust removal integration

為響應(yīng)國(guó)家“煤電節(jié)能減排”的號(hào)召，浙江杭州某橡膠企業(yè)引進(jìn)了巴西先進(jìn)的“脫硫脫硝除塵一體化”技術(shù)，以期通過高效的脫硫脫硝除塵設(shè)備 KTLF100000/2140L對(duì)鍋爐煙氣尾氣進(jìn)行處理。然而，項(xiàng)目施工后煙氣尾氣脫硝除塵處理效果并不理想，本文就試運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了原因分析，其中爐內(nèi)溫度過低、氮氧化物組分比例的影響、無強(qiáng)催化強(qiáng)氧化裝置等因素是該一體化設(shè)備脫硝及除塵效率不理想的主要原因。結(jié)合主要原因，本文通過優(yōu)化改造方案，力圖完善巴西一體化工藝，從而使得整個(gè)項(xiàng)目達(dá)到了SO2排放低于35mg/m3，NOx排放低于50mg/m3，粉塵顆粒物排放低于5 mg/m3的原有設(shè)計(jì)要求[1]。

1 改造前效果分析

1.1 試運(yùn)行結(jié)果

采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法進(jìn)行煙氣排放檢測(cè)，經(jīng)多次檢測(cè)，其中主要污染物SO2、NOx和粉塵顆粒物的具體檢測(cè)結(jié)果如下表1。

以上獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)僅代表瞬時(shí)數(shù)據(jù)，但浮動(dòng)區(qū)間穩(wěn)定，具有代表性。根據(jù)現(xiàn)有的脫硫脫硝除塵一體化設(shè)備的運(yùn)行情況，主要針對(duì)現(xiàn)有裝置脫硫脫硝系統(tǒng)存在的問題，為達(dá)到安全穩(wěn)定的運(yùn)行做出的改造方案設(shè)計(jì)[2]。

1.2 問題分析及改造思路

脫硫存在問題如下，由于目前濃縮段結(jié)構(gòu)及吸收循環(huán)系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)中的缺陷易造成：（1）濃縮段難以形成硫銨結(jié)晶顆粒，不能形成正常的副產(chǎn)品；（2）吸收液中的亞硫酸銨不能全部轉(zhuǎn)化成硫酸銨，易造成氣溶膠和現(xiàn)場(chǎng)氣味嚴(yán)重；（3）排煙氣溶膠大，煙氣拖尾；（4）選用的泵類和管道管件不適合氨法脫硫工程使用。針對(duì)脫硫問題提出以下改造思路：（1）去掉原有的煙道上的濃縮段，增加一個(gè)煙氣濃縮降溫箱，供2個(gè)脫硫塔使用；（2）增設(shè)氧化槽及風(fēng)機(jī)，以達(dá)到亞硫銨最好的氧化效果；（3）塔上部設(shè)置水洗段，有一層規(guī)整填料及液體分布器，還有二層折流板除霧器，進(jìn)一步洗滌凈化氣體；（4）配置符合上述改造的工藝管路及附屬設(shè)備。

脫硝主要就是脫硝效率明顯不足。針對(duì)脫硝問題提出以下改造思路：在氨法脫硫基礎(chǔ)上，在煙氣中加入臭氧，使NOX氧化，再被氨化溶液吸收國(guó)內(nèi)外氨法脫硫工藝，經(jīng)過多年的工程實(shí)踐開發(fā)出了具有自身技術(shù)特點(diǎn)的氨法脫硫工藝，該氨法脫硫技術(shù)采用逆流多功能脫硫塔，集塔內(nèi)結(jié)晶、SO2吸收、尾氣洗滌于一塔，氣體流程簡(jiǎn)單、占地面積小、不產(chǎn)生二次污染。在對(duì)煙氣中SO2脫除率高的同時(shí)，還具有硫銨回收率高、凈煙氣對(duì)周圍設(shè)施腐蝕小等優(yōu)點(diǎn)[3]。

2 改造工藝流程介紹

2.1 改造工藝流程技術(shù)特點(diǎn)

工藝流程上，避免了氨法脫硫副反應(yīng)—?dú)馊苣z產(chǎn)生的條件。

（1）如果高溫?zé)煔馀c吸收液接觸，會(huì)產(chǎn)生氣溶膠，我們先采用硫銨液給熱煙氣降溫，避免了氣溶膠的生成溫度；（2）給熱煙氣降溫時(shí)，設(shè)計(jì)了大流量霧化效果低的噴頭及工藝條件，避免了小的硫銨液滴蒸干變成μm級(jí)的硫銨固體微粒；（3）設(shè)計(jì)了強(qiáng)化的氧化裝置，保證了進(jìn)入硫銨降溫溶液系統(tǒng)的稀液氧化度達(dá)到99.5%；（4）在脫硫吸收液的成分控制上，采用不含氨而含一定比例的亞硫酸銨的溶液，杜絕了氨逃逸的發(fā)生，并大大提高了吸收液的吸收能力；（5）在脫硫塔上部，增設(shè)了獨(dú)立的水洗滌段，對(duì)脫硫后的氣體進(jìn)行洗滌，從而大大減少了氣體夾帶的微小脫硫液滴，減少了游離氨逃逸和脫硫液的損失[4]。

2.2 氨利用率技術(shù)特點(diǎn)

氨利用技術(shù)特點(diǎn)是利用率高，加入1噸氨可產(chǎn)出3.7噸化肥。由于采取了上述措施，氨損失減少，硫銨產(chǎn)量自然提高。硫銨產(chǎn)量的提高使硫銨銷售收入增加，降低了脫硫運(yùn)行的綜合成本。

2.3 凈煙氣潔凈排放技術(shù)特點(diǎn)

凈煙氣潔凈排放，游離氨≤5 mg/Nm3，同時(shí)對(duì)周圍設(shè)備外表不存在銹蝕，對(duì)環(huán)境無任何影響。在吸收段上部增加獨(dú)立的填料水洗段，用大量的循環(huán)水在高效填料層與脫硫后的濕煙氣接觸，煙氣中的液滴及游離氨被充分吸收，杜絕直徑小于20μm的水滴產(chǎn)生。另外在塔上部設(shè)有高效除霧器，可對(duì)液滴進(jìn)行有效攔截。采用此工藝設(shè)計(jì)，能有效地避免了副反應(yīng)生成和微小硫銨液滴的產(chǎn)生，并回收了凈煙氣中揮發(fā)性的游離氨，使凈煙氣經(jīng)過除霧后幾乎不含液滴，游離氨≤5 mg/Nm3。氨的利用率≥98%。

2.4 脫硫脫硝裝置的改造

2.4.1 脫硫塔改造

將原有一體化設(shè)備的脫硫塔改造為多功能組合塔，煙氣在該塔內(nèi)完成氣體降溫、煙氣SO2吸收、煙氣洗滌除霧幾個(gè)過程。

2.4.2 煙氣系統(tǒng)改造

從鍋爐引風(fēng)機(jī)來的熱煙氣經(jīng)過原煙道，進(jìn)入脫硫塔濃縮箱，向下流動(dòng)穿過硫銨液噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，同時(shí)硫銨液進(jìn)一步得到濃縮。再從箱體的中下部出口分別進(jìn)入脫硫塔，煙氣中的SO2被循環(huán)漿液吸收，除去SOX及其他污染物后，然后再進(jìn)入含洗滌層的除霧段與水接觸，氣體夾帶的吸收液微粒被洗滌。凈煙氣通過塔頂煙道進(jìn)入原煙囪排放。

2.4.3 濃縮系統(tǒng)改造

在濃縮箱內(nèi)，硫銨液與煙氣并流接觸，硫銨漿液進(jìn)一步得到提濃，結(jié)晶析出。在此段中，由于箱截面積較大，氣體流速慢，使氣體中夾帶的硫銨液滴量小，不會(huì)出現(xiàn)原流程的氣體夾帶液體現(xiàn)象。被濃縮的硫銨漿液通過泵打入濃縮箱噴淋層繼續(xù)循環(huán)使用，部分含結(jié)晶的漿液通過結(jié)晶排出泵打去硫銨后處理系統(tǒng)。

2.4.4 SO2吸收及洗滌系統(tǒng)改造

脫硫塔吸收采用還保持原有的吸收方式，只是增加噴頭數(shù)量。煙氣由進(jìn)氣口進(jìn)入脫硫塔，在塔內(nèi)與銨化溶液與煙氣中SO2反應(yīng)。吸收了SO2脫硫吸收液落于塔下部溶液池，再由吸收循環(huán)泵打至噴淋層繼續(xù)使用。由于吸收液含有一定濃度的亞硫酸銨，脫硫效率會(huì)很高。

2.4.5 氧化空氣系統(tǒng)改造

為保證亞硫酸銨氧化效果，在脫硫塔外設(shè)置單獨(dú)的氧化槽，氧化槽內(nèi)的漿液通過氧化風(fēng)機(jī)將氧化空氣鼓入反應(yīng)池。為保證氧化效果，氧化空氣分布系統(tǒng)采用噴管式，氧化空氣被分布管注入，分散為細(xì)小的氣泡并均布于漿液中。SO32-在氧化槽反應(yīng)池中被氧化空氣完全氧化。增設(shè)一臺(tái)制氧機(jī)與一臺(tái)臭氧發(fā)生器。

3 優(yōu)化改造后的效果及結(jié)論

優(yōu)化改造后的效果如表2所示，該一體化脫硫脫硝除塵工藝前期施工由于設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致脫硝、除塵效率并不理想，后經(jīng)作者分析探討，進(jìn)行國(guó)內(nèi)外主流脫硫、脫硝、除塵技術(shù)的優(yōu)劣比對(duì)，最終采用氨法脫硫與臭氧脫硝相結(jié)合的一體化改造方案進(jìn)行施工。該改造方案可以達(dá)到原有設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而達(dá)到煙氣超低排放，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)SO2排放限值低于35mg/m3，NOx排放限值低于50mg/m3，粉塵顆粒物排放限值低于5 mg/m3的政策要求。

參考文獻(xiàn)

[1]易成，張曉文，姚婭，李密，吳思.脫硫脫硝除塵一體化工程節(jié)能減排案例分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（09）：9+13.

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收稿日期：2017-11-20

作者簡(jiǎn)介：易成（1988-），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)槊摿蛎撓?、輻射屏蔽?