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展转窑污泥点燃烟气净化时间的操纵
时间:2020-01-07 21:21  来源:凯时国际,凯时国际官方版,凯时国际真人  点击:

  凯时国际真人北极星大气网讯:摘要: 宝钢公司的含油污泥回转窑焚烧系统改造,在提高产能的同时对烟气净化系统进行强化,以此为背景,介绍了SNCR+袋式除尘+湿法脱酸+烟气加热的烟气净化技术及运行情况和指标影响因素,为危废焚烧烟气净化技术发展提供参考与借鉴.

  随着国家环保政策的日益严格及土地资源的紧缺,传统的危险废物安全填埋的场地越来越少,危险废物焚烧将成为危险废物最终处置的主流技术。宝钢股份有限公司作为国家钢铁行业的龙头企业,在自行处置本行业产生的危险废物的同时,协同处置社会相关行业的其他危险废物。

  宝钢股份有限公司现有含油污泥回转窑焚烧系统,已运行三十多年,设备性能大大降低,焚烧后的烟气净化设施已不能满足最新的环保标准。基于此,拟对其进行适应性改造,除了焚烧工艺,最关键的是改造烟气净化系统,保证其排放的烟气能满足相关排放标准要求。

  项目整体改造分为两步:第一步将生产能力由现有的7000吨/年恢复至2万吨/年,第二步再将生产能力提升至4万吨/年,烟气净化系统,则是按照回转窑的全生产能力进行设计。根据回转窑4万吨/年的全生产能力计算,焚烧产生的最大烟气量为32,000Nm3/h,原有的静电除尘器无法满足改造后的污染物排放指标要求,需新增布袋除尘器、脱酸系统、SNCR脱硝系统,以满足上海市《危险废物焚烧大气污染物排放标准》(DB31-767-2013)要求。相关排放指标详见表1。

  根据原始烟气成分及污染物排放标准,污泥焚烧烟气净化系统的设计脱硫率≥95%,脱硝效率60%,出口粉尘浓度≤20mg/m3,烟气净化系统的设计参数详见表2。

  烟气净化采用“选择性非催化还原脱硝SNCR+静电除尘器(利旧)+袋式除尘+湿法脱酸+烟气加热”的集成工艺。原有静电除尘器利旧,新增选择性非催化还原脱硝SNCR、活性硅喷射装置、湿法脱酸塔、烟气加热器等主体设备,重点解决粉尘、NOx、SO2等参数的达标问题。工艺流程如下图。

  SNCR脱硝:尿素颗粒加入除盐水制备成浓度为50%的尿素浓溶液,浓溶液由尿素输送泵送入管道混合器内,继续加水制成浓度为10%的尿素稀释溶液。SNCR尿素喷射装置设置在余热锅炉850℃~1050℃的温度段,尿素稀释溶液与烟气中的NOx反应,生成氮气和水,从而将NOx浓度降至400mg/Nm3以下。

  第一阶段由于所烧物料性质的原因,通过SNCR脱硝系统,基本可满足排放标准要求,但同时要预留好SCR脱硝系统接口,以备后续升级改造之需。SNCR脱硝系统的设备参数见表3。

  因原有的静电除尘器设备性能较好,保留使用,故设计为两级除尘,烟气经静电除尘器去除部分颗粒物后进入布袋除尘器。

  在袋式除尘器入口烟道中喷入消石灰、活性硅粉末,其随烟气进入袋式除尘器,在滤袋表面与烟气中的HCl、SO2/SO3等酸性物质发生反应,并吸附二英等物质,过滤后烟气中的粉尘浓度达到排放标准要求,继而进入湿法脱酸系统。

  袋式除尘器中的反应产物(CaCl2、CaSO4、CaSO3、废活性硅粉末等)及未完全反应的颗粒在清灰时落到除尘器灰斗中除去。为尽可能脱除酸性物质,增加消石灰、活性硅在滤袋表面的停留时间,除尘器过滤风速控制在0.5m/min左右。

  湿法脱酸系统由洗涤塔、脱硫剂制备及供应系统(此处的脱酸主要是指脱除SO2及少量的HCl)、碱液循环系统、排污系统及烟气加热器等组成。

  袋式除尘器出口烟气温度为180℃~190℃,为避免进入洗涤塔的烟气温度过高,设置烟道冷却,烟气降温后进入湿式洗涤塔进行烟气脱硫。

  从工艺短流程和占地面积的角度考虑,采取钠基脱硫,脱硫剂选用NaOH溶液,由输送泵送至洗涤塔,洗涤液经循环泵循环使用。洗涤塔设置填料层,浆液经喷嘴均匀喷淋到填料层上,增加烟气停留和反应时间,使之与脱硫剂充分接触,脱除烟气中的酸性物质,使SO2≤100mg/Nm3。

  洗涤塔出口烟气温度为60℃~70℃,经烟气加热器加热至120℃左右后经引风机、烟囱排放。湿法脱酸系统设备参数见表4。

  该改造项目于2016年8月31日投产,第一阶段改造完成投运后,烟气净化效果达到设计要求,并满足上海市《危险废物焚烧大气污染物排放标准》(DB31-767-2013)要求。目前第一阶段的烟气量为17,000Nm3/h,根据烟囱上的在线监测装置显示的实际运行排放参数见表5。

  根据设计和实践共同验证,温度的控制对烟气净化工艺的正常运行至关重要,尤其是布袋除尘器入口温度、脱酸塔入口温度、烟气加热器出口温度等。本文将从温度控制的角度分析讨论其对系统运行的影响。

  高温烟气经急冷塔冷却后进入布袋除尘器,温度为180℃~190℃,同时烟气中的SO3在高含水率(31%)条件下对设备具有一定的腐蚀性。鉴于此,除尘器的滤料选择为PTFE和PTFE覆膜,这种材质具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,并且耐高温,连续运行时可达250℃,瞬时温度可达280℃,要求急冷塔必须将烟气温度降至250℃以下。该系统目前通过喷淋量的调节控制急冷塔出口烟气温度在200℃以下,布袋除尘器入口温度通常控制在150℃以下(跟所烧物料的热值相关,若热值较高,控制温度也可适当提高),并设有温度报警,若温度高于180℃,则高温报警,采取紧急措施,防止烟气温度过高损伤滤料。布袋除尘器入口温度见表6。

  脱酸塔所用材质为碳钢,内衬玻璃鳞片,最高耐受温度150℃,温度过高会破坏脱酸塔的内衬防腐层,直接影响脱酸塔的安全运行,因此必须采取降温措施,严格控制入塔温度。在入口垂直烟道处设置了冷却装置,冷却前的烟气温度不超过150℃,经冷却后的烟气温度基本控制在130℃以。


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