脱硝技术


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水泥窑SCR凤凰平台脱硝技术的应用与调试

日期:2020-04-26 00:54

  北极星大气网讯:跟着GB49152013《水泥工业大气污染物排放准则》的践诺,央求现有和新筑水泥企业的NOx排放限值由历来的800mg/Nm3(,以下同)降到400mg/Nm3(重心区域NOx排放限值为320mg/Nm3),以是必要对现有和新筑水泥熟料坐褥线项目摆设烟气脱硝装配。就目前来看,绝民众半水泥企业采用的是采取性非催化还原法(),SNCR的脱硝成果能抵达60%,NOx排放可能满意现行的排放准则,然而跟着邦内环保局势的日益厉格,对污染物排放的央求越来越正经,有需要采用脱硝成果更高的采取性催化还原法(SCR脱硝时间)。下面就SNCR与SCR脱硝时间作单纯较量,并对SCR脱硝时间正在富阳南方水泥有限公司5000t/d水泥坐褥线中的行使和调试举办先容,以供参考。

  SNCR:采用氨水或尿素动作脱硝还原剂,将稀释好的氨水(日常质地浓度20%)或应用尿素经熔解稀释后配成尿素溶液(日常质地浓度5%~10%),通过雾化喷射体例直接喷入瓦解炉相宜温度区域(850~1050℃),还原剂雾化后,此中的氨基因素与烟气中NOx举办采取性非催化还原反映,将NOx转化成无污染的N2和H2O,从而抵达低重NOx排放的目标。

  SCR:SCR脱硝时间是采用氨(NH3)动作还原剂,将原体例烟道相宜区域的烟气引出至新筑反映器,正在反映器中筑设催化剂,正在远离反映器的上逛烟道中筑设还原剂喷射体例(喷枪),使氨与烟气充斥平均搀和落后入反映器,氨正在反映器中催化剂的感化下,正在有氧气的条款下采取性地与烟气中NOx爆发化学反映,天生N2和H2O。

  SNCR:因为SNCR脱硝必要满意反映温度的央求,凤凰平台温度太高或太低都市影响氨和NOx的反映,对喷氨把握的央求很高,脱硝成果日常为30%~60%。

  由于SNCR脱硝时间是应用原有筑筑(如瓦解炉)动作反映器,而SCR脱硝时间必要新筑反映器,将原烟气引入反映器,脱硝后再送回原烟道,同时正在烟道中新增反映器会导致体例压力失掉增大,这就必要对原有风机体例等举办改制。其它,SCR脱硝时间必要用催化剂,体例较SNCR庞杂,检修和保护也较量艰难。以是正在投资和运转本钱方面SCR都比SNCR要高许众。

  SNCR与SCR脱硝的最终产品为氮气和水,然而因为工况、操作等原由会导致正在脱硝后的烟气中含有一个别NH3,会对大气酿成二次污染。实施阐明SCR较SNCR对境况酿成的二次污染要小。

  该计划选用的是蜂窝式中温催化剂,正在窑尾余热发电汽锅出口至窑尾高温风机入口前的烟道上取温度正在220℃把握的烟气,烟度量约28715Nm3/h,正在取风管道上筑设高温电动透风蝶阀(4a-1)把握风量,正在SCR反映器后筑设高温风机(4i)取风,正在SCR反映器前加旋风除尘器(4b),去除烟气中的大颗粒粉尘,通过统治后的烟气回余热发电汽锅出口至窑尾高温风机之间的烟道上。正在旋风除尘器前和C1~C2筒之间下料管道上分手筑设还原剂喷射体例(喷枪),还原剂采用20%~25%氨水溶液(质地分数),正在SCR反映器前筑设CEMS监测仪外,通过检测取得进入SCR反映器前的NOx浓度、含氧量以及相应的烟气流量。正在SCR反映器出口也筑设CEMS监测仪外,通过检测取得出SCR反映器后的NOx浓度、含氧量以及氨的遁逸量。同时正在SCR反映器进出口以及每层催化剂都筑设压力和温度监测仪外。

  同时,因为水泥窑的粉尘与电厂的酸性粉尘分歧,其性子为碱性,黏性较大,应用古代的声波吹气器很难将灰吹扫清洁,以是装备了压缩气氛吹灰器举办吹灰。应用空压机和储气罐供应压缩气氛,同时应用管道加热器将压缩气氛加热至150℃把握,裁减其对烟气温度的影响。

  起初确认氨水供应体例、氨水分拨及喷射体例盘算停当,用于喷枪的压缩气氛压力满意条款后,掀开电动蝶阀(4a-1)、(4a-2),再掀开高温风机(4i),待SCR反映器温度升高至安靖后,观看SCR进出口温度,央求温度正在催化剂运转的相宜畛域(200~280℃)内,且纪录下SCR反映器进出口压力差,然后掀开氨水输送泵,入手下手供应氨水至氨水分拨及喷射体例,把握出口NOx浓度100mg/Nm3,氨遁逸浓度2.5mg/Nm3,相应调治氨水输送泵频率和回水量,直至抵达把握的NOx浓度以下。

  因为催化剂的运转有一个最佳温度畛域,当运转温度高于催化剂的最高温度限值时,凤凰平台陶瓷材质的蜂窝式催化剂将爆发烧结和脆裂;当运转温度低于催化剂的最低温度限值时,容易天生硫酸氢铵附着正在催化剂外观阻碍催化剂孔,导致催化剂活性低重,影响脱硝成果。本计划选用中温催化剂,其合用温度畛域为200~280℃,运转温度低于200℃或高于280℃时,此时应制止向烟气中喷入氨,封闭氨水输送泵和高温风机(4i)及进口处烟道上的电动蝶阀(4a-1)、(4a-2),停运SCR脱硝装配。

  同时观看进出口压力和每层催化剂的压力。压差的蜕变是鉴定催化剂是否积灰的紧张参数,它确定了是否必要应用吹灰体例。反映器进出口的压力传感注重要用于衡量催化剂进出口压降,该压降不突出新装催化剂计划值的120%。本中温中尘计划SCR脱硝装配中温催化剂压降计划值为每层127.5Pa,4层510Pa,则当压降突出612Pa时,体例将发出差压高位报警信号。该报警设定值按装置4层催化剂设定,当体例发出差压高位报警信号后应立地参加应用吹灰体例。

  吹灰体例筑设一台空压机,额定排度量1.1m3/min,额定功率7.5kW,电压380V,频率50Hz。运转经过中心歇供应压缩气氛,每隔5min启动一次,每次启动1min充满后方储气罐。储气罐和空压机之后筑设气氛加热器,加热器从来处于开启形态,可能使通过加热器的压缩气氛加热至150℃。

  每层吹灰体例筑设一个电磁阀组,共4个电磁阀,每隔5min开启一层电磁阀,4层电磁阀轮番开启,每小时每个电磁阀开启3次,每次开启20s。当SCR脱硝装配停运后,吹灰体例也相应停运。

  SCR脱硝体例采用PLC把握,本脱硝体例设一套PLC及上位机把握体例。把握体例不妨告竣一切脱硝装配内扫数的衡量、监督、操作、自愿把握、报警及扞卫和连锁、纪录等性能。依照SCR反映器入口和出口的NOx浓度及脱硝成果等央求,实行对氨水供应和SCR运转的把握,并对要害参数举办监测。

  因为本项目标把握点数较少,SCR脱硝体例选用西门子S7-200系列PLC对体例中的泵、阀门等举办把握。把握体例的简直摆设睹外1。

  PLC所应用的编程软件是STEP7MicroWINV4.0SP9,重要通过梯形图和性能块言语,依照氨水输送、SCR反映器、吹灰体例等各个人例的工艺把握计划和央求举办编程,实行扫数筑筑的依序把握、模仿量参数的检测等等(顺序个别省略)。

  脱硝体例的上位监控软件应用的是西门子的WinCC软件,应用WinCC自带的图形文献库或本身增加的图形文献组态工艺流程画面,正在WinCC各控件属性中连绵对应的变量,如氨水输送泵筑筑,正在其属性平分别连绵泵的备妥、运转、阻碍变量,实行泵正在分歧形态下的分歧颜色指示,同时正在举动属性中应用C言语编辑剧本顺序,正在点击泵筑筑时,弹出把握对话框对泵举办启停操作。关于史书趋向的计划,可能应用WinCC的数据归档性能将脱硝中紧张的坐褥参数举办归档,数据归档存储年华为一年,然后应用自带的趋向窗口控件挪用归档数据,如此正在趋向窗口中就可能依照必要随意采取查看指定参数的史书蜕变弧线。其余为了保障脱硝体例平常、毗连、安靖的运转,诸如氨水储罐的液位、喷枪雾化用压缩气氛压力、SCR反映器进出口的温度和压力、每层催化剂的压力、反映器进出口CEMS数据等信号依照工艺经过或把握央求均筑设报警值,当超过设定值时,相应的数据正在画面中会显现变色或闪动,提示操作员对报警情形实时统治。图2为监控画面的一个别。

  正在脱硝热态调试时刻,水泥窑炉负荷安靖,均匀熟料产量5034t/d,瓦解炉出口的烟气温度为880~920℃,脱硝前窑尾烟囱出口烟气中NOx浓度为760~820mg/Nm3,参加脱硝体例后,窑尾烟囱出口的NOx均匀浓度为97mg/Nm3,窑尾烟囱出口的氨遁逸均匀浓度为1.83mg/Nm3,且各项数据都较量安靖。

  正在运转本钱方面,SCR与SNCR脱硝时间比拟,正在还原剂破费用度、水泵电耗、燃料异常破费、劳动力本钱和脱硝体例的寻常保护用度等方面,两者糜掷相像,而SCR法脱硝添补了催化剂更调保护用度,吹灰体例、加热器的电耗和吹灰压缩气氛破费。正在本质运转中,SCR体例的运转本钱重要为3个个别:还原剂的破费本钱、耗电量的本钱和更调催化剂的本钱。正在调试时刻,氨水破费量均匀值为0.28m3/h,体例新增电耗约140kW。SCR反映器摆设了4层可用的催化剂层,选用的是16孔蜂窝式催化剂,数目约10.2m3,催化剂日常每次更调一层,简直更调和保护周期必要依照后期简直的应用情形确定。通过对换试时刻的数据举办测算,SCR脱硝体例的运转本钱约为3.23元/t熟料。

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