玻璃窑炉烟气综合净化技术介绍(海元环境2014)

三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用劣质石油焦时，粉尘特性： 强腐蚀性、强吸湿性、强粘性、低比电阻，易二次飞扬
根据古越龙山燃用石油焦项目的实施、改造提效，初步结论与原则：
二电场配置，初始电除尘效率还不错，粉尘排放40~120mg/Nm3左右，但 运行一段时间后，除尘效率会下降，定时冲洗清洗效果不错，反应器旁路的 必要性。 二电场配置，经烟气调质处理，运行稳定性提高及粉尘排放有明显降低， 粉尘排放可达到40~70mg/Nm3。 要达到20~50mg/Nm3的粉尘排放，宜设计3~4个电场，确保低排放稳定运 行。
SDA喷雾半干脱硫
CFB流化床脱硫
NID/OH-CFB增湿循环脱硫
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.2烟气脱硫技术-湿法烟气脱硫技术
Gas/Gas heater
锅炉原烟 气
石灰石
烟囱
ESP
引风机
吸收塔
氧化空气`
水箱
石膏旋流站
皮 机带脱水
水 工艺水箱
石灰石仓 石灰石球磨机
滤液水箱 石膏库
剂表面会有严重的粘结。声波清灰+压缩空气吹灰藕合协同清灰方式效 果更佳，压缩空气中的水、油含量符合要求。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
4S.4C吹R灰系系统统组成及关键技术—吹灰器
采用过饱和蒸汽吹灰器具有很强的清灰效果，因蒸汽的喷入导致烟气湿度 增加，会增加灰的粘性、加剧局部高浓度H2SO4腐蚀、降低催化剂的结构稳 定性、降低催化剂使用寿命。在燃用石油焦粉工况时，不推荐使用。
SO3反应的催化剂
4.01 % 92%
V2O5 CaO SO3 Na2O P2O5
9.69% 5.72% 46.42% 12.56% 0.61%
碱金属Na2O、K2O的危害：含量高，降低灰的熔点，增加了灰的粘性，会造成催化 剂表面酸性位被中和，快速失活。
碱土金属氧化物CaO的危害：会增强灰的粘性，呈“爆米花”状的硫酸钙对催化剂表 面的堵塞覆盖。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
系统组成及关键技术— 催化剂的种类
蜂窝式，活性高、 表面积大，催化剂 用量小，性能稳定
板式，不锈钢骨架，适 宜于高尘环境，催化剂 用量稍大
波纹式，纤维基材, 适宜于低尘环境
玻璃窑炉脱硝常用催化剂为：锐钛型TiO2为载体，V2O5为活性组分，WO3 和MoO3为助剂的中温催化剂。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
玻璃烟气脱硝催化剂选型应考虑： 工况波动 物理性堵塞 化学性失活 燃料变化 燃料特殊性
玻璃炉窑初始NOX浓度高达2500~10000mg/Nm3、微细尘量大且粘性强、碱金 属浓度高，SO3含量高，特别当采用石油焦作燃料，除尘器效果欠佳时，催化 剂用量应有足够的裕量，该工况时，使用寿命仅为火电厂的1/3~4/5；电除尘器 的选型、裕量、运行稳定性、维护质量极大影响催化剂的实际使用寿命。
废水旋流站
回用水箱
石灰石浆箱
废水 石膏
根椐不同脱硫剂，可分为镁法、钠法、石灰石/石膏湿法，技术成熟
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.2烟气脱硫技术-湿法烟气脱硫技术
石灰石/石膏湿法系统组成： 球磨（干/或湿式）制浆系统 循环喷淋吸收系统 强制氧化系统 除雾系统 石膏脱水系统 水及公用系统
电子玻璃工业大气污染物排放标准（征求意见稿）要求： 粉尘:50mg/Nm3（现有）， 30mg/Nm3（新建） NOX:700mg/Nm3 标准要求不高，污染物排放标准提高是必然趋势。
绍兴古越龙山玻璃瓶厂：保证脱硝效率93.6%，NOX:400mg/Nm3 河北迎新集团玉晶玻璃： NOX:300mg/Nm3 福莱特集团：保证脱硝效率≥85%
H2O
H2O 净烟气
N2
净烟气
N2 H2O
H2O
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
SCR系统组成及关键技术—反应器
烟道导 流板
原烟气 喷氨
通过CFD数模计算和1：10物模测试优化烟道、 反应器的设计，保证进入第一层催化剂表面烟 气达到以下要求
整流器
烟气入射角偏差＜10°防冲刷、磨蚀
催化剂 净烟气
二、技术研发及成果
5.3万m3/y中温脱硝催化剂生产装置
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用石油焦时，玻璃窑炉高温粉尘理化物性（低PH值）
对除尘、脱硝设备结构件的腐蚀严重，降低催化剂的机械稳定性能
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
SO3的危害：与催化剂中的粘结剂产生氧化、腐蚀，催化剂的结构稳定性下降，生 成Na2S2O7 ，会增强灰的粘性。
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
玻璃炉窑工业大气污染物排放标准
平板玻璃工业大气污染物排放标准GB26453-2011要求： 粉尘:50mg/Nm3 NOX:700mg/Nm3 HCl:30mg/Nm3 SO2:400mg/Nm3
SCR脱硝反应机理
还原剂：液氨、氨水、尿素
反应温度：300 ℃ ～420℃
主要反应式为：
4NO+4NH3 +O2 2NO2+4NH3+O2
催化剂 催化剂
4N2+6H2O 3N2+6H2O （有利）
主要副反应:4NH3+3O2
NH3+H2O+SO3 NH3+O2
2N2+6H2O
NH4HSO4 NOX+H20
（有害）
300 ℃ ～420℃是“效率、安全、经济”平衡的选择。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
SCR脱硝反应机理
NH3 NH3
催化剂 催化剂
NOx NO
NOx
原烟气 NO 原烟气
NOx NO
NH3 NH3
NH3 NH3
NH3 NH3
NOx NOx
NOx NOx
H2O H2O N2 N2
燃用石油焦时，各点粉尘成份分析
1#、2#电场粉尘比电阻比较
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用石油焦时，玻璃窑炉高温除尘:1#、2#电场灰比电阻比较，2#电 场收集粉尘比电阻高102~103Ω.cm。低比电阻，更多二次飞扬。
(1~8)×106Ω.cm
(1~3)×1010Ω.cm
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用石油焦时，电除尘器入口粉尘与灰斗粉尘比电阻比较
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用石油焦时，不同位置取样粉尘的烧失量。有机物高。
未燃尽的高分子有机物含量高，也是造成该粉尘粘性强的原因之一
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
燃用石油焦粉时，烟气及灰份特点
下图：石油焦成份分析
V2O5 Ni2O3 Fe2O3 Al2O3 CaO
TiO2 ZnO SO3 累计
4.01 % 1.22 % 0.75 % 0.16 % 0.23 % 0.58% 0.39% 92% 100%
V2O5 Ni2O3 Fe2O3 Al2O3 CaO
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.2烟气脱硫技术-氨法脱硫技术
Βιβλιοθήκη Baidu优势：
可实现SO2的资源化。SO2浓度高、且氨源廉价时。
劣势：
难以保障副产硫铵的稳定销路； 氨源廉价、易得； “气溶胶”二次污染； 设备、环境的腐蚀严重
玻璃窑炉烟气量小，除非工业园统筹考虑副产硫铵的集中处理，否则玻 璃烟气的脱硫技术应慎重选择氨法脱硫工艺。
适宜于SO2浓度0~10000mg/Nm3，脱硫效率95%~99%，脱硫温度50℃ 左右，吸收塔与烟囱一体式设计是经济的方案，有少量废水，布置在引 风机之后。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.3选择性催化还原脱硝（SCR）系统流程示意图
300℃ ~420 ℃
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
如何解决粘性粉尘导致的排灰不畅难题？ 如何解决粉尘附着在催化剂表面导致化学活性下降问题？ 如何解决高SO3强氧化导致催化剂结构机械稳定性下降难题？ 如何解决因粘性粉尘附着在催化剂表面导致运行阻力上升难题？
二、技术研发及成果
与浙江大学合作，5.3万m3/y中温SCR催化剂 SCR催化剂脱硝装置4个行业标准牵头起草单位 授予专利24项，发明专利4项，其中玻璃炉窑除尘、脱硝、脱硫专利9项。
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.1干式高温电除尘器系统技术
燃用劣质石油焦时，粉尘中SO3高，造成粘性及强腐蚀
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.2烟气脱硫技术-氨法脱硫技术
左二图为山东齐鲁石 化2×135MW氨法脱 硫图片 左二图为杭州钢铁厂 氨法脱硫图片 设计或操作不合理造 成的“气溶胶”二次污 染，造成周围环境很 恶劣，腐蚀极严重。
燃用石油焦玻璃烟气综合净化技术 研究及应用探索
报告人：葛介龙 海亮集团有限公司 浙江浙大海元环境科技有限公司
二0一四年十月
目录
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策 二、技术研发及成果 三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术 四、绍兴古越龙山5万t/a除尘、脱硫工程 五、河北玉晶600t/d玻璃除尘、脱硝工程 六、福莱特3×600t/d+2×300t/d玻璃除尘、脱硝工程 七、海元环境玻璃窑炉烟气治理技术特点 八、致谢
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
3.2烟气脱硫技术-干法/半干法烟气脱硫技术
包括烟道循环流化床（CFB）、喷雾半干法（SDA） 增湿循环半干法（NID、RSD、OH-CFB）等。
经济的SO2浓度低于3500mg/Nm3，入口烟气温度≥110℃，且≤180℃，脱 硫效率80%~95%，运行温度：70~95℃ ，钙硫比：1.1~1.5，包含袋式除尘 器的总运行阻力降：1800~3300Pa
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
污染物特征、污染现状
辽宁中部 京津冀 山东半岛 长三角 珠三角 海峡西岸 武汉周边 长株潭 成渝地区
河北、广东、山东等地区玻璃炉窑集中，PM2.5、NOX污染物排放强度大
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
玻璃窑炉烟气的特征 PM2.5: 300~900mg/Nm3 NOX : 3000~10000mg/Nm3 SO2: 300~3500mg/Nm3
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
系统组成及关键技术—催化剂的失活
一、磨蚀、粉碎或解体
粗颗粒飞灰，对催化剂迎 风面的磨蚀，机械强度下 降造成的粉碎或解体属失 活。
9.69% 3.76% 3.82% 2.96% 5.72%
SO3
46.42%
Na2O
12.56%
MgO
2.4%
P2O5
0.61%
K2O
0.66%
As2O5
0.04%
SiO2
10.45%
累计
100%
上图：燃用石油焦玻璃烟气中粉尘
成份分析
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
V2O5是SO2
V2O5 SO3
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
NO3-/SO42-值的升高，治理重点己从“硫污染”转向“硝污染”
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
污染物特征、污染现状
化工厂高浓度NOX污染
炼焦工序废气NOX污染 玻璃窑炉废气NOX污染
玻璃窑炉烟气量不大，但NOX污染物浓度高，对局部环境造成很大危害更大
燃用纯天然气时 NOX：3000~10000mg/Nm3； SO2：300~500mg/Nm3； 粉尘：200~350mg/Nm3。
掺燃石油焦粉时 NOX：1500~3000mg/Nm3； SO2：1500~3000mg/Nm3； 粉尘：600~900mg/Nm3。
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
催化剂表面速度偏差＜15% 防冲刷
NSR偏差＜5% 温度偏差＜±15℃
防NH3逃逸 防烧结、防堵塞
三、玻璃窑炉PM2.5、SO2、NOX脱除技术
SC4R.4系吹统灰组系成统及关键技术—吹灰系统
玻璃炉窑虽粉尘浓度不高，特别是掺烧石油焦粉时， 未燃尽有机物及SO3含 量极高，粉尘具有极强的吸湿性和粘附性。仅采用声波清灰效果欠佳，催化
一、玻璃窑炉污染物特征、污染现状及相关政策
燃用石油焦玻璃烟气高温除尘及SCR脱硝的技术难题
如何解决因粘性粉尘在瓷套内的附着导致的瓷套炸裂？ 如何解决因粉尘粘结在阴极线上造成的电晕封密、低电压/低电流、 火花过频、短路断电、电除尘器运行一段时间后效率下降难题？ 如何解决高浓度SO3导致的ABS二次气溶胶污染难题？