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摘要:本文介绍杭州杭联热电有限公司3#75t/hCFB炉采用DSC-M新型干法脱硫脱硝除尘一体化工艺与装置的设计与应用情况。杭联热电3#75t/hCFB炉采用“一炉一塔”布置形式,项目投运后,脱硫脱硝除尘装置后NOX小于50mg/Nm3,SO2排放浓度小于35mg/Nm3,粉尘排放在小于5mg/Nm3,烟气实现“50355+530”超洁净排放。
注:本文由原作者独家授权北极星电力网发布!转载请注明来源!
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1.前言
自2014年以来,在我国重点地区如浙江、江苏、广州,及原煤产地地区如山西、陕西等地已纷纷推出燃煤机组“超洁净排放”的环保要求,要求现有燃煤设施严格控制污染物的排放。所谓“超洁净排放”,是指燃煤机组在达到国家新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)关于新建燃煤锅炉污染物排放限值(烟尘小于30mg/Nm3、二氧化硫小于100mg/Nm3、氮氧化物小于100mg/Nm3)的基础上进一步提升,达到燃气锅炉污染物排放限值,即大气污染物排放达到:氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉尘小于5mg/Nm3。
龙净环保作为国家大气环保治理行业中的龙头企业,其在“超洁净排放”之路上始终走在前列,为燃煤设施的污染物控制寻求更佳合理的解决方案。通过在循环流化床干法脱硫工艺技术基础上,自主开发了DSC-M干式超净+工艺技术装备,该装备不仅满足氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉尘小于5mg/Nm3的超低排放要求,还可以实现三氧化硫小于5mg/Nm3的排放指标,DSC-M集成了COA氮氧化物协同控制模块,汞、铅等重金属高效脱除模块,可以实现氮氧化物在SNCR/SCR基础上提高30%脱硝效率,重金属高效脱除效率可达99%,实现汞排放浓度小于3ug/Nm3,零废水排放。DSC-M干式超净+工艺装备可以实现简称“50355+530”的超低排放指标,其中“50(代表氮氧化物小于50mg/Nm3)35(代表二氧化硫小于35mg/Nm3)5(代表粉尘小于5mg/Nm3)+5(代表三氧化硫小于5mg/Nm3)3(代表总汞小于3ug/Nm3)0(代表零废水)”。
DSC-M技术装备的成功应用,在一套装置同时实现了“50355+530”的超低排放指标,一揽子解决了工业锅炉的环保问题,其具有占地面积小,投资低,运行费用省的优点,为以循环流化床锅炉为代表的工业锅炉进行“超洁净排放”升级改造,提供了很好的借鉴和示范作用,具有很广阔的应用前景和推广意义。
杭州杭联热电有限公司3#75t/hCFB锅炉改造工程于2014年11月开始实施,于2015年4月一次性顺利成功投运,整个改造工期为5个月。
2.项目设计
2.1.工艺流程
杭州杭联热电有限公司3#75t/hCFB锅炉“超洁净排放”技术路线为:炉内脱硫+SNCR脱硝+DSC-M干式超净+工艺技术。3#炉原有的环保设施采用炉内石灰石脱硫,SNCR脱硝和炉后半干法脱硫+电袋除尘器,本次升级改造,保留了炉内石灰石脱硫,同时对SNCR脱硝进行升级改造,拆除原有的半干法+电袋除尘器,在原有位置上新建一套DSC-M干式超净+系统,采用“一炉一塔”的串联布置形式。
(1)选择性非催化还原(SNCR)
SNCR脱硝工艺采用氨水为还原剂,通过设在在锅炉旋风风离器前喷枪喷入雾化后的氨水,氨水迅速热分解出NH3并与烟气中的NOx进行反应生成N2和H2O,实现NOx的脱除。在设计喷枪位置时,运用计算流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM)为还原剂喷射点的选取提供支持。
(2)DSC-M干式超净+系统集成低温循环氧化吸收模块(COA)协同脱硝)
依托LJD-FGD脱硫除尘装置的低温循环氧化脱硝(COA)工艺流程如下图1所示。COA脱硝剂的强氧化和催化作用,将NO转化为NO2,再与钙基吸收剂发生中和反应,其反应方程式如下:
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