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境工程設備有限公司于2021年10月份投建完成,項目從開工到建設完成歷時僅2個月。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煙氣換熱器系統、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方案,凈化后的煙氣經煙囪達標排放。
首先加熱爐煙氣通過煙道進入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煙氣換熱器出來的煙氣通過熱風爐二次加熱后煙氣溫度達到230℃,然后進入脫硫反應器,將經過研磨機后的粒徑在≤20μm小蘇打(碳酸氫鈉)采用氣力輸送系統輸送到反應塔中進行二氧化硫脫除,生成的副產物硫酸鈉隨煙氣進入到布袋除塵器中進行除塵,除塵后的煙氣溫度約200℃,然后進入脫硝反應器,將20%濃度的氨水輸送到脫硝反應器之前的管道混合器內,氨氣通過與催化劑進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干法脫硫工藝說明:
1)SDS工藝原理
SDS干法脫酸噴射技術是將高效脫硫劑≤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,發生物理、化學反應,煙氣中的SO2等酸性物質被吸收凈化。
完成的主要化學反應為:
2NaHCO3+SO2+1/2O2→Na2SO4+2CO2+H2O
2NaHCO3+SO3→Na2SO4+2CO2+H2O
與其他酸性物質(如SO3等)的反應:
NaHCO3+HCL→NaCL+CO2+H2O
NaHCO3+HF→NaF+CO2+H2O
2)SDS脫硫工藝流程
經升溫后的煙氣進入SDS干法脫硫及除塵工藝。在煙道內,通過高效的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,發生物理、化學反應,煙氣中的SO2等酸性物質被吸收凈化。經吸收SO2等酸性物質并干燥的含粉料煙氣進入布袋除塵器進行進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機抽引,進入脫硝系統進行脫硝。
布袋除塵器收集的脫硫灰定期外排。脫硫工藝流程簡單。
3)SDS脫硫工藝技術特點
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)系統簡單,操作維護方便。
SDS脫硫劑直接噴入管道,沒有脫硫塔,不需要大量固體循環灰在塔內循環,也不需要噴入漿液,因此脫硫系統簡單,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技術無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,脫硫系統運行成本較低。
(4)全干系統、無需用水,節省了增加消白的費用。
由于SDS脫硫劑噴入管道是干態物質,因此為全干系統、無需用水,自然也就沒有廢水產生。
(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,可以隨時適合嚴格的排放指標。
(7)對酸性物具有較高的脫除率。
(8)對工廠工況適應性較強。
在負荷調整時有良好的、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,是一個相對獨立的系統,只需根據煙氣中酸洗物質的含量調節脫硫劑的注入量。
(9)副產物產生量少,硫酸鈉純度高,方便利用。
SCR脫硝工藝方案介紹
SCR脫硝工藝簡介
SCR技術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,通過噴射器將其噴入到煙道中,經爐膛中爐膛高溫煙氣作用,蒸發出氨氣,參與NOx的還原反應。
NH3與煙氣一起進入SCR反應器,經過催化劑的催化在SCR反應器內,NOx通過以下反應被還原:
4NO + 4NH3+ O2→4N2+ 6H2O
6NO + 4NH3→5N2+ 6H2O
2NO2+ 4NH3+ O2→3N2+ 6H2O
6NO2+ 8NH3→7N2+ 12H2O
NO + NO2+ 2NH3→2N2+ 3H2O
停留時間:
研究表明,NH-NO 非爆炸性反應時間僅約100ms。停留時間指的是還原劑在爐內完成與煙氣的混合、液滴蒸發、蒸發成NH3、NH3轉化成游離基NH2、脫硝化學反應等全部過程所需要的時間。
延長反應區域內的停留時間,有助于反應物質擴散傳遞和化學反應,提高脫硝效率。當合適的反應溫度窗口較窄時,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的停留時間以獲得相同脫硝效率。
化學當量比(NSR):
NH3-NO理論化學反應當量比為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,脫硝還原化學反應動力降低,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的。含塵氣體由除塵器下部進氣管道,經導流板進入灰斗時,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,經排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除,清除下來的粉塵下到灰斗,經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的,濾料性能和質量的好壞,直接關系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長短。而過濾材料是制作濾袋的主要材料,它的性能和質量是促進袋式除塵技術進步,影響其應用范圍和使用壽命。
過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機纖維織物做成的濾袋作過濾層,而后者的過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。伴著粉末重復的附著于濾袋外表面,粉末層不斷的增厚,布袋除塵器阻力值也隨之增大;脈沖閥膜片發出指令,左右淹沒時脈沖閥開啟,高壓氣包內的壓縮空氣通了,如果沒有灰塵了或是小到一定的程度了,機械清灰工作會停止工作。
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入各單元過濾室,由于設計中濾袋底離進風口上口垂直距離有足夠、合理的氣流通過適當導流和自然流向分布,達到整個過濾室內空氣分布均勻,含塵氣體中的顆粒粉塵通過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,隨氣流進入中箱體過濾區,吸附在濾袋外表面。過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體、排風管排出。
濾袋采用壓縮空氣進行噴吹清灰,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脈沖閥并與壓縮空氣氣包相通。清灰時,電磁閥打開脈沖閥,壓縮空氣經噴由清灰控制裝置(定時、手動控制)按設定程序打開電磁脈沖噴吹,壓縮氣體以極短促的時間按次序通過各個脈沖閥經噴吹管上的噴嘴誘導數倍于噴射氣量的空氣進入濾袋,形成空氣波,使濾袋由袋口至底部產生急劇的膨脹和沖擊振動,造成很強的清灰作用,抖落濾袋上的粉塵。
三方監測報告: