本次河北省超低排放主要針對顆粒物濃度為8mg/Nm3,SOx濃度為20mg/Nm2,NOx濃度為100mg/Nm3做了更加嚴格的要求,下面針對三項指標的要求詳細分析。
1、超低排放顆粒物影響
由于河北某2×300噸/日垃圾焚燒發(fā)電廠設計時布袋除塵器選用PTFE覆膜材質(zhì),同時布袋除塵器過濾風速比較低(<0.8m/min),目前運行中除塵器出口粉塵顆粒物排放均值低于4mg/Nm3,運行時只要保證布袋除塵器正常運行完全可保證新的地方超低排放標準要求。
2、SOx指標的影響
針對酸性氣體SOx指標的去除,從工藝設計和運行上按照由易到難順序的應對辦法如下:
(1)改造干法系統(tǒng)干法系統(tǒng)采用反應活性更高的碳酸氫鈉替代消石灰,鈉堿活性高,反應效率更高;設備投資小,運行費用會增加。
(2)半干法系統(tǒng)增設二流體堿液系統(tǒng),半干法系統(tǒng)反應塔頂?shù)亩黧w噴槍原設計是用于脫酸塔降溫,可增設一套氫氧化鈉堿液供應系統(tǒng)作為備用,用二流體鈉堿聯(lián)合旋噴消石灰共同脫酸,鈉堿脫硫效率更高,確保SOx全時段達標。
(3)濕法系統(tǒng)在布袋除塵器之后增設濕法系統(tǒng),采用氫氧化鈉作為吸收劑,確保二氧化硫全時段超低排放。濕法設備投資大,運行費用高,且有廢水處理問題。
(4)綜合考慮SOx指標擬采取的應對辦法考慮到設備投資以及項目目前的實際情況,改造干法系統(tǒng)需要停爐周期較長,增加濕法系統(tǒng)設備投資過大,經(jīng)各方面綜合考慮采用在半干法系統(tǒng)中增設二流體堿液系統(tǒng)作為備用,堿液系統(tǒng)由氫氧化鈉溶液儲存罐、輸送泵及管路閥組組成。運行時把氫氧化鈉溶液從制備罐輸送到半干式反應塔頂部的雙流體型噴嘴,噴霧溶液霧化后與煙氣均勻接觸反應,從而煙氣中的酸性氣體與氫氧化鈉溶液反應后被去除。
3、NOx指標的影響
針對NOx指標的去除,從工藝設計和運行上按照由易到難順序的應對辦法如下:
(1)煙氣再循環(huán),煙氣再循環(huán)本身是一種低氨燃燒技術(shù),從引風機出口煙道抽取部分低溫煙氣返回焚燒爐內(nèi),參與二燃室輔助燃燒和流場的擾動整合。其反應核心在于利用煙氣本身低溫低氧特點(溫度140~150度,氧含量6%~10%),將部分煙氣循環(huán)噴入爐膛內(nèi),降低爐膛內(nèi)平均溫度和助燃空氣中的氧含量,有效抑制了NO、的生成。通過煙氣再循環(huán)技術(shù)可實現(xiàn)對燃燒溫度、氧濃度的控制,進一步改善爐膛內(nèi)的溫度場和流場,從而達到降低NO、排放的目的。煙氣再循環(huán)技術(shù)脫硝效率在現(xiàn)有SNCR脫硝后的基礎上NO、可再降低30%左右。
(2)低溫SCR,近年來隨著低溫催化劑材料的發(fā)展,低溫SCR技術(shù)得到了廣泛應用。低溫SCR脫硝技術(shù)是在催化劑存在條件下,在合適的溫度反應區(qū)間用還原劑NH;將煙氣中的NO、還原為N2和H20,低溫SCR技術(shù)的脫硝效率可達80%以上;目前國內(nèi)應用成熟的垃圾焚燒發(fā)電項目SCR催化應用溫度區(qū)間主要在170℃-230℃,這就要求對出布袋除塵器的150度左右的煙氣溫度加熱,同時使催化劑在低粉塵、低SOx的環(huán)境中進行相應的低溫催化脫氮反應;同時可以減少催化劑的堵塞和腐蝕,以避免催化劑的中毒問題。
(3)綜合考慮SOx指標擬采取的應對辦法煙氣再循環(huán)技術(shù)實施的前提是:在鍋爐正常燃燒工下,爐膛溫度在950℃-1070℃范圍內(nèi),同時僅運行SNCR,NOx排放可控制在140mg/Nm3以內(nèi);經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研,河比項目的NOx排放在200mg/Nm3,而且在冬季由于垃圾熱值偏低爐溫控制在950℃-1070℃范圍內(nèi)有困難,僅依SNCR和煙氣再循環(huán)難以保證達到100mg/Nm3的新標準因此此次技改優(yōu)選采用SCR技術(shù),可確保NOx排放穩(wěn)定到100mg/Nm3的新地方標準。
SCR工藝流程如下:氨水罐(25%氨水)→氨水泵→熱混合器→SCR脫硝塔。
布袋除塵器出口的煙氣,經(jīng)過GGH、SGH加熱達30℃。SCR脫硝塔的催貨劑采用中溫反應催化劑,反應溫度在210℃-230℃,中溫催化劑正常使用壽命為5~10年司時系統(tǒng)能夠適應額定煙氣量50%~120%的變化,脫硝系統(tǒng)能夠根據(jù)煙氣量及煙氣成分波動自動調(diào)節(jié),保證脫硝后煙氣指標始終低于排放限值。