锅炉烟气脱硫脱硝超低排放改造项目技术方案选择及应用

锅炉烟气脱硫脱硝超低排放改造项目技

术方案选择及应用

摘要：近年来，随着国家及各地方政府大气污染防治工作的深入，燃煤电厂等大型设备减排空间逐年减小，削减燃煤锅炉排放成为未来进一步改善城市和区域环境空气质量的主攻方向。针对锅炉烟气脱硫脱硝实际运行中存在的问题进行了深入分析，提出了一套切实可行的改造方案，改造后大幅节省水资源、能源，提高废水重复利用率，减少NOx、SO2、粉尘的排放，从源头上减少了污染物的产生。

关键词：锅炉烟气；脱硫脱硝超；低排放改造；技术方案；选择应用

通过在燃气锅炉烟气系统增设SCR中温脱硝、SDS干法脱硫、布袋除尘等措施，达到预期效果，可推广应用于同类燃气锅炉烟气超低排放治理。

1传统烟气处理流程存在的问题

1.1原有装置烟气排放超限

国家标准文件《危险废物焚烧污染控制标准（GB18484—2001）》和国家标准文件《危险废物焚烧污染控制标准（GB18484—2020）》均明确规定了危险废物焚烧处理技术活动开展过程中烟气物质的排放限值，但是国家标准文件《危险废物焚烧污染控制标准（GB18484—2020）》，相较于国家标准文件《危险废物焚烧污染控制标准（GB18484—2001）》在控制标准限值层面发生了较大提升，客观上导致原有技术装置在运行使用过程中烟气物质排放数量明显超越国家标准文件的限制数值，造成较为严重的不良影响。

1.2危废焚烧能力及原料来源受限

在烟气物质处理技术流程之中涉及的各类技术设备的使用能力达到其上限水平之后，原料中包含的硫元素物质组成和氮元素物质组成发生波动问题条件下，

极易引致处理后的气体排放物质发生质量不达标问题。此类问题长期持续存在条件下，不仅会限制危险废物焚烧处理技术能力的拓展，还会限制危险废物焚烧处理技术活动开展过程中的原料接收环节覆盖广度。

1.3操作成本居高不下

在传统化危险废物焚烧处理技术烟气脱硫技术环节推进开展过程中，通常需要选择和运用湿法处理技术过程，且无法避免针对含硫盐类物质的废水展开的处理技术环节。除此之外，对于从急冷塔技术设备、旋分器技术设备、过滤器技术设备等卸出的含硫废渣物质，通常需要对其推进开展填埋技术处理，但是排放控制上限的收紧过程，通常会显著提升各类技术操作步骤开展过程中的经济成本，且不利于企业在实际经营过程中实现对经济成本水平的有效控制。

2改造原则

1）应考虑锅炉烟道系统串漏、烟气粉尘多等情况对脱硫脱硝系统的影响，烟气排放满足指标要求，并保证脱硝催化剂使用寿命至少24000h，且能满足脱硝指标要求。

2）脱硫脱硝装置负荷能适应锅炉烟气量变化。当锅炉烟气量发生变化，以及烟气中二氧化硫和氮氧化物的浓度发生波动时，不需要大量的和非常规的操作即能确保污染物的排放浓度达标。

3）采用先进的工艺技术，以降低操作成本和改造的投入。整套脱硝、脱硫和除尘装置能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，脱硝、脱硫和除尘装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理均能实现自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。

4）脱硫系统、脱硝系统、除尘系统尽可能独立运行。采用成熟可靠的技术和设备。对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备，设计成易更换、检修和维护。

5）锅炉烟气经脱硝、脱硫装置处理后不产生二次污染，满足严格的环保要求。工艺路线的选择不影响锅炉运行，且装置正常运行时脱硫、脱硝效率达设计

要求。

6）在工艺设计方面，在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统

在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。

7）烟道和反应器、箱罐等设备应配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使

用铰接方式，且能容易开关。所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时考

虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。

8）应充分考虑整个系统的检修和运行维护方便，所有的人孔门附近应设有

足够大检修维护平台和上下通道；对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装

置运行性能的所有设备，即使设有备用件，也应设计成易于更换、检修和维护，

并且应设有检修维护和操作的平台，尤其是阀门翻板的故障维修。

3改造内容

3.1增设湿式电除尘器

保留布袋除尘器，在吸收塔后增设湿式电除尘器。1台锅炉配套1台湿式电

除尘器。湿式电除尘器布置在吸收塔出口与总烟道之间，吸收塔出口烟气先进入

湿式电除尘器除尘，再进入主烟道通过烟囱排放。湿式电除尘器与干式电除尘器

的除尘机理相同，但两种除尘器对集尘极上捕集粉尘的清除方式不同。干式电除

尘器通过机械振打方式清灰，湿式电除尘器采用冲刷喷淋等湿式清灰方式。因此，湿式电除尘器能够有效控制二次扬尘，而且湿式电除尘技术具有更高的除尘效率，除尘效率可达90%。

3.2脱硝设备改造

改造现有SNCR脱硝设备，增设SCR脱硝设备。在SCR脱硝设备选型时，考

虑了以下因素：一是控制催化反应器的尺寸，减少催化剂用量。二是减小烟气阻力，以保留原引风机。脱硝设备仍然采用尿素作为还原剂，尿素为固体颗粒物，

与氨水、液氨相比，储存运输更加安全。固体尿素颗粒由尿素溶液制备系统转化为尿素溶液后分别送入炉内、SCR脱硝设备。

3.2.1SNCR脱硝设备改造

由于锅炉房建成时间较早，不仅炉排腐蚀严重，换热效率降低，而且经常出现因腐蚀引起的漏水事故，严重威胁安全稳定运行，以上问题在SNCR脱硝设备改造中一并解决。原有的尿素溶液喷嘴仅设置在锅炉燃烧室顶部，本次改造除在燃烧室顶部增加喷嘴数量外，还在上层炉排两侧增设尿素溶液喷嘴。增加自动检测及喷嘴流量控制装置，保证尿素溶液有足够的穿透深度和覆盖面。将烟囱出口烟气中氮氧化物质量浓度作为反馈值，与设定的氮氧化物质量浓度进行PID比较运算，控制尿素溶液流量。

3.2.2新增SCR脱硝设备

SCR脱硝设备的反应器采用固定床形式，催化剂为模块放置，采用蜂窝式催化剂，烟气自上向下流动。

3.3吸附剂再生系统

温度水平处在550℃左右的待生剂物质形态，在再生器技术组件底部位置的密相段组成结构条件下，吸附着硫氧化物物质形态的吸附剂物质颗粒，将会与密相段组成结构底部位置具体进入的甲醇物质和蒸汽物质相互接触推进完成再生反应技术过程，反应技术过程能够引致生成硫化氢物质，吸附剂物质形态后续经提升管技术组件被提升至再生器技术组件的顶部沉降段技术组成结构，在经由气固分离技术环节后固体再生剂物质形态将经由再生器技术组件汽提段组成部分，经蒸汽汽提技术处理环节之具体返回到烟气吸附器技术组件内部，再生尾气物质将会进入下一级硫资源回收技术单元。

结论

随着国家对燃煤锅炉超低排放要求力度的逐渐加大，项目改造实施后不仅可以降低生产运行成本，保护生态环境，还能减少排污，节约锅炉用水量，实现节能减排，大大减少设备抢修、检维修工作量，有力保证了工艺的合理化运行，同