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煙氣脫硫脫硝除塵工藝改造方法分析

作者:董誼  
評論: 更新日期:2020年07月23日

摘要:循環(huán)流化床干法煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)是近幾年國際上新興的煙氣治理技術(shù),具有脫硫脫硝除塵效率高、無污水排放、產(chǎn)物易于處理的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)投資相對較低,設(shè)備可靠性高,運(yùn)行費(fèi)用較低,因此倍受社會關(guān)注。本文結(jié)合企業(yè)實(shí)際較為詳細(xì)的介紹該工藝裝置運(yùn)行中存在的問題、解決辦法和節(jié)能降耗工藝優(yōu)化方案。

兗礦新疆煤化工有限公司位于烏魯木齊市甘泉堡工業(yè)園區(qū),根據(jù)環(huán)保需要,新建干法脫硫脫硝除塵一體化裝置,屬于全新工藝,存在很多問題,運(yùn)行成本也較高,需對裝置進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行研,以實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本,降低消耗,達(dá)標(biāo)排放目的。

1 煙氣脫硫脫硝除塵工藝和現(xiàn)狀

目前兗礦新疆煤化工有限公司3×220t/h煤粉鍋爐煙氣脫硫采用的是干法循環(huán)流化床脫硫技術(shù),脫硫劑為電石渣;脫硝工藝分為兩級,爐內(nèi)采用低氮燃燒+SNCR工藝,爐內(nèi)脫硝后的煙氣進(jìn)入干法脫硫脫硝除塵一體化設(shè)施,再進(jìn)行COA脫硝,COA脫硝以亞氯酸鈉為氧化劑,將NO氧化成NO2后,被電石渣吸收脫除;除塵方式為袋式除塵。

干法脫硫脫硝除塵一體化裝置剛投入運(yùn)行時(shí),脫硫劑、脫硝劑用量大,運(yùn)行成本高,處理后煙氣指標(biāo)不能穩(wěn)定長期達(dá)標(biāo)排放,脫硫劑旋轉(zhuǎn)給料機(jī)給料量太大,不能連續(xù)給料減少下料量;吸收塔錐形段COA脫硝容易結(jié)壁,降低脫硫塔的有效反應(yīng)空間,影響脫硫效果;入口煙道COA噴槍噴嘴材質(zhì)為碳化硅易損壞;吸收塔出口溫度高,NOx吸收效果差,電石渣耗量大;電石渣水分含量高,粒度大。

2 改造方案

(1)更換旋轉(zhuǎn)給料機(jī)齒輪,減少下料量,穩(wěn)定添加電石渣,保證二氧化指標(biāo)穩(wěn)定在10-35mg/Nm3 之間,降低了脫硫劑消耗。

(2)對原設(shè)計(jì)進(jìn)行改造,更換原短噴槍為長噴槍,解決了結(jié)壁問題,不再因結(jié)壁問題而停運(yùn)檢修,保證了煙氣脫硫系統(tǒng)長周期運(yùn)行。

(3)入口煙道COA噴槍噴嘴材質(zhì)原為碳化硅,易損壞,更換了2205雙向鋼材質(zhì),更耐腐蝕,為長周期運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

(4)針對電石渣水分含量高、粒度大問題,與脫硫劑供貨方簽訂技術(shù)協(xié)議,要求對方增加過篩工藝,提供水分和粒度合格的電石渣。該措施降低了給料機(jī)的故障率,進(jìn)一步解決了脫硫劑結(jié)塊問題。

3 優(yōu)化操作方案

3.1 做好爐內(nèi)脫硝(LNB+SNCR)和干法脫硫脫硝的優(yōu)化運(yùn)行

3.1.1當(dāng)鍋爐煤質(zhì)較好時(shí),爐內(nèi)燃燒器和水冷壁結(jié)焦情況不嚴(yán)重時(shí),應(yīng)首先加強(qiáng)爐內(nèi)的LNB

(1)做好爐內(nèi)低空氣燃燒。通過降低主燃燒區(qū)的含氧量,抑制NOX的生成。(2)做好空氣的分級燃燒。優(yōu)化燃盡風(fēng)與主燃燒區(qū)風(fēng)量的配比。(3)做好燃料的分級燃燒。

3.1.2當(dāng)鍋爐煤質(zhì)較差,爐內(nèi)燃燒器和水冷壁結(jié)焦情況嚴(yán)重時(shí),應(yīng)加強(qiáng)爐內(nèi)的SNCR操作

(1)控制好SNCR脫硝稀釋水泵和氨水泵的流量調(diào)節(jié),將入爐氨水濃度控制在10%左右。(2)根據(jù)爐內(nèi)燃燒情況,選擇合適的噴射層。(3)做好氨逃逸表的監(jiān)控,嚴(yán)格控制氨逃逸,以免造成對后續(xù)設(shè)備的堵塞或腐蝕。

3.1.3 做好干法脫硫脫硝的運(yùn)行

(1)控制好亞氯酸鈉溶液的濃度在10%~15%。(2)做好電石渣和亞氯酸鈉溶液的聯(lián)合脫硝。(3)做好亞氯酸鈉噴槍的日常檢查維護(hù),保證溶液的霧化效果,保證亞氯酸鈉利用率。(4)根據(jù)吸收塔入口氮氧化物濃度,結(jié)合理論計(jì)算,控制亞氯酸鈉的用量。(5)做好吸收塔COA和煙道超潔凈COA的優(yōu)化運(yùn)行。

3.2 做好干法脫硫脫硝除塵的運(yùn)行

(1)控制好凈煙氣工藝指標(biāo),力爭控制SO2 濃度在10~35mg/Nm3。

(2)盡量提高吸收塔床層壓降,通過增大循環(huán)灰流量,提高吸收塔內(nèi)物料濃度,以提高循環(huán)物料的利用率。

(3)控制好吸收塔出口煙氣溫度,通過技術(shù)優(yōu)化調(diào)整,將該溫度由目前的95℃逐步降低到75~80℃之間,達(dá)到Ca(OH)2的最佳吸收溫度。

(4)控制好電石渣來料質(zhì)量,保證電石渣Ca(OH)2的含量、水分和細(xì)度。

4 改造和優(yōu)化運(yùn)行效果

4.1 減少了原除塵工藝中的問題

改造方案實(shí)施后,解決了脫硫劑給料機(jī)下料過大、COA脫硝噴嘴周圍掛壁、噴嘴腐蝕、脫硝劑質(zhì)量等問題,降低了故障停運(yùn)率,確保了長周期運(yùn)行,節(jié)能降耗,為煙氣指標(biāo)長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放奠定了基礎(chǔ)。

4.2 降低了脫硫劑、脫硝劑消耗

2015年11月運(yùn)行初期,電石渣和亞氯酸鈉消耗量較大,經(jīng)過2016 年優(yōu)化運(yùn)行后,消耗明顯降低,月均消耗分別降低了37.1%、33%,達(dá)到設(shè)計(jì)消耗水平。

4.3 實(shí)現(xiàn)了較好的環(huán)境效益和社會效益

本脫硫脫硝除塵改造方案的實(shí)施,使煙囪排放的SO2、氮氧化物及煙塵減少,煙氣出口指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到SO2 濃度<50mg/Nm3,NOX濃度<100mg/Nm3,含塵量<20mg/Nm3,滿足現(xiàn)行環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。對大氣環(huán)境質(zhì)量、改善人民的生活質(zhì)量和保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展將起到顯著的作用,實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和社會效益的雙贏。

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