靜電除塵器(ESP):高壓電場(chǎng)吸附顆粒,效率>99%,但對(duì)PM2.5以下顆粒效果有限。
袋式除塵器(布袋):濾袋攔截顆粒物,可協(xié)同吸附二噁英和重金屬,需耐高溫(200–250°C)材質(zhì)。
濕式電除塵(WESP):適用于超細(xì)顆粒和酸霧,但廢水需處理。
干法脫酸:噴入Ca(OH)?或NaHCO?粉末,反應(yīng)生成鹽類,簡(jiǎn)單但效率較低(80–90%)。
半干法脫酸:噴霧干燥塔內(nèi)噴Ca(OH)?漿液,水分蒸發(fā)后顆粒物被布袋捕獲,脫酸效率90–95%。
濕法脫酸:用NaOH或Ca(OH)?溶液洗滌,效率最高(>95%),但產(chǎn)生廢水且需防腐設(shè)備。
選擇性非催化還原(SNCR):爐膛內(nèi)噴尿素或氨水,在850–1100°C下還原NO?,效率30–50%。
選擇性催化還原(SCR):在催化劑(V?O?-WO?/TiO?)作用下,低溫(180–400°C)噴氨還原NO?,效率80%以上,但需防止催化劑中毒。
SDS(Sodium Bicarbonate Dry Scrubbing)干法脫硫以?碳酸氫鈉(NaHCO?)?為脫硫劑,通過高溫活化反應(yīng)去除煙氣中的SO?等酸性氣體。核心反應(yīng)步驟:
活化階段:NaHCO?在140-200℃下分解為活性更強(qiáng)的Na?CO?(碳酸鈉),并釋放CO?。
脫硫階段:Na?CO?與煙氣中的SO?反應(yīng)生成Na?SO?(硫酸鈉)和Na?SO?(亞硫酸鈉),實(shí)現(xiàn)脫硫。
化學(xué)方程式:
2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2Na2CO3+SO2+12O2→Na2SO4+CO2
SDS系統(tǒng)主要由以下模塊構(gòu)成:
脫硫劑制備系統(tǒng):
儲(chǔ)料倉、研磨機(jī)(將NaHCO?研磨至20-30μm細(xì)度)、輸送風(fēng)機(jī)等。
噴射系統(tǒng):
計(jì)量給料裝置、噴槍(將粉末均勻噴入煙道)。
反應(yīng)系統(tǒng):
反應(yīng)煙道(確保煙氣與脫硫劑充分混合,停留時(shí)間≥2秒)。
除塵系統(tǒng):
布袋除塵器(捕集脫硫產(chǎn)物及未反應(yīng)的粉末)。
控制系統(tǒng):
PLC/DCS自動(dòng)調(diào)節(jié)脫硫劑用量,根據(jù)SO?濃度實(shí)時(shí)反饋。
高效脫硫:脫硫效率可達(dá)95%以上,出口SO?濃度可降至10mg/Nm3以下。
干法工藝:無需噴水,無廢水產(chǎn)生,適應(yīng)低溫?zé)煔猓?40-300℃)。
簡(jiǎn)潔流程:設(shè)備占地面積小,尤其適合改造項(xiàng)目。
副產(chǎn)物利用:脫硫產(chǎn)物(Na?SO?)可作為工業(yè)原料回收。
協(xié)同處理:可同步去除HCl、HF等酸性氣體。
鋼鐵行業(yè):燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)、焦?fàn)t煙氣。
建材行業(yè):水泥窯、玻璃熔爐。
固廢處理:垃圾焚燒發(fā)電廠。
化工行業(yè):燃煤鍋爐、硫酸廠尾氣。
參數(shù) | SDS干法 | 石灰石-石膏濕法 | 半干法(CFB) |
---|---|---|---|
脫硫效率 | 90-99% | 95-99% | 80-90% |
溫度適應(yīng)性 | 140-300℃ | 需降溫至50-60℃ | 150-180℃ |
廢水產(chǎn)生 | 無 | 大量 | 少量 |
副產(chǎn)物 | Na?SO?(可售) | 石膏(需處理) | 灰渣(難利用) |
投資成本 | 中等 | 高 | 較低 |
煙氣條件:需精確控制煙氣溫度、流量及SO?濃度。
粉末粒度:脫硫劑粒徑需≤30μm,否則影響反應(yīng)速率。
系統(tǒng)壓損:優(yōu)化煙道設(shè)計(jì)以減少風(fēng)機(jī)能耗。
防腐措施:高溫酸性氣體可能腐蝕設(shè)備,需選用耐腐材料。
SDS干法脫硫技術(shù)憑借其靈活性和環(huán)保性,已成為中小煙氣量、中低硫濃度場(chǎng)景的理想選擇。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合煙氣參數(shù)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),以平衡運(yùn)行成本與脫硫效率。
]]>原理:在催化劑(如V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-WO<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub>)作用下,向煙氣中噴入還原劑(NH<sub>3</sub>或尿素),使NO<sub>x</sub>轉(zhuǎn)化為N<sub>2</sub>和H<sub>2</sub>O。
反應(yīng)式:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
適用溫度:300~400℃(通常布置在鍋爐省煤器后、空氣預(yù)熱器前)。
優(yōu)點(diǎn):脫硝效率高(可達(dá)90%以上),技術(shù)成熟,應(yīng)用最廣。
缺點(diǎn):催化劑昂貴,易中毒(如砷、堿金屬),NH<sub>3</sub>逃逸可能造成二次污染。
原理:在高溫(900~1100℃)下直接噴入還原劑(NH<sub>3</sub>或尿素),無需催化劑,NO<sub>x</sub>被還原為N<sub>2</sub>。
反應(yīng)式:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
適用溫度:需嚴(yán)格控制溫度窗口(溫度過低反應(yīng)不完全,過高NH<sub>3</sub>會(huì)被氧化成NO)。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,投資低,適合中小型鍋爐。
缺點(diǎn):脫硝效率較低(30%~70%),氨逃逸率高。
原理:通過優(yōu)化燃燒方式(如分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán))減少NO<sub>x</sub>生成。
主要方法:
空氣分級(jí)燃燒:控制燃燒區(qū)氧濃度,抑制NO<sub>x</sub>生成。
燃料分級(jí)燃燒:先燃燒部分燃料,再補(bǔ)燃剩余燃料,降低峰值溫度。
煙氣再循環(huán)(FGR):將部分煙氣混入助燃空氣,降低燃燒溫度。
優(yōu)點(diǎn):成本低,適用于新建或改造鍋爐。
缺點(diǎn):?jiǎn)为?dú)使用脫硝效率有限(30%~50%),通常需配合SCR/SNCR。
用于去除煙氣中的顆粒物(粉塵):
靜電除塵器(ESP)
利用高壓電場(chǎng)使顆粒物帶電后被集塵極捕獲,效率可達(dá)99%以上,適用于高溫?zé)煔狻?/p>
袋式除塵器(布袋除塵)
通過纖維濾袋攔截顆粒物,對(duì)微細(xì)顆粒(如PM2.5)去除效果好,需定期清灰。
濕式電除塵器(WESP)
結(jié)合靜電除塵和噴淋清洗,可處理高濕、黏性粉塵,常用于超低排放。
旋風(fēng)除塵器
利用離心力分離大顆粒,通常作為預(yù)除塵設(shè)備。
用于去除煙氣中的二氧化硫(SO?):
濕法脫硫(主流技術(shù))
石灰石-石膏法:核心設(shè)備包括吸收塔(噴淋層)、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏脫水系統(tǒng)。
氨法脫硫:利用氨水吸收SO?,副產(chǎn)硫酸銨。
干法/半干法脫硫
噴霧干燥法(SDA):霧化石灰漿與煙氣反應(yīng),設(shè)備包括噴霧塔、旋轉(zhuǎn)霧化器。
循環(huán)流化床(CFB)脫硫:煙氣與石灰粉在流化床中反應(yīng)。
用于去除氮氧化物(NO?):
選擇性催化還原(SCR)
在催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,噴入氨(NH?)將NO?還原為N?,核心設(shè)備包括反應(yīng)器、催化劑層、噴氨格柵。
選擇性非催化還原(SNCR)
在高溫區(qū)(900~1100℃)直接噴入氨或尿素,無需催化劑,但效率較低(30~70%)。
低氮燃燒器(LNB)
通過優(yōu)化燃燒方式減少NO?生成,屬于源頭控制。
不同行業(yè)(如燃煤電廠、鋼鐵、水泥)會(huì)根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)性選擇組合工藝。例如,燃煤電廠常用“SCR+靜電除塵+石灰石-石膏法+濕電”的超低排放路線。
鍋爐脫硝(去除氮氧化物,NOx)的主要方法可分為?燃燒控制技術(shù)?和?煙氣處理技術(shù)?兩大類,具體如下:
通過優(yōu)化燃燒過程減少NOx生成,常見方法:
低氮燃燒器(LNB)
通過分級(jí)燃燒、降低氧濃度等方式抑制NOx形成。
空氣分級(jí)燃燒(OFA)
將燃燒空氣分階段注入,降低高溫區(qū)氧含量。
燃料分級(jí)燃燒(Reburning)
主燃燒區(qū)后噴入二次燃料(如天然氣),還原已生成的NOx。
煙氣再循環(huán)(FGR)
將部分煙氣混入助燃空氣,降低燃燒溫度。
對(duì)已生成的NOx進(jìn)行化學(xué)處理,主流方法:
選擇性催化還原(SCR)
原理:在催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,向煙氣中噴入氨(NH?),將NOx還原為N?和H?O。
效率:可達(dá)80%~90%。
溫度要求:300~400℃(需布置在省煤器與空預(yù)器之間)。
選擇性非催化還原(SNCR)
原理:在高溫區(qū)(900~1100℃)直接噴入氨或尿素,無催化劑還原NOx。
效率:30%~70%,成本低于SCR但效率較低。
聯(lián)合脫硝技術(shù)(SCR+SNCR)
結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì),提高脫硝效率(可達(dá)70%~85%)。
氧化吸收法
先用臭氧(O?)或次氯酸鈉(NaClO)將NO氧化為易溶于水的NO?,再用堿液吸收。
效率需求:高濃度NOx優(yōu)先選SCR。
成本限制:SNCR或低氮燃燒改造更經(jīng)濟(jì)。
空間限制:SCR需預(yù)留催化劑安裝空間。
通過系統(tǒng)排查和針對(duì)性優(yōu)化,脫硫效率通??商嵘?5%以上(石灰石-石膏法設(shè)計(jì)效率一般為90-98%)。若問題持續(xù),建議委托專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行性能診斷試驗(yàn)。
]]>通過以上措施,可系統(tǒng)性解決脫硫效率低的問題,同時(shí)提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。如需具體方案設(shè)計(jì)或參數(shù)計(jì)算,可進(jìn)一步提供工況細(xì)節(jié)(如煙氣量、SO?濃度、現(xiàn)有工藝等)。
]]>組件 | 安裝要求 | 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) |
---|---|---|
吸收塔 | 垂直度≤1/1000,內(nèi)壁襯膠厚度≥4mm | 72小時(shí)試運(yùn)行效率≥95% |
除霧器 | 沖洗水壓力≥0.25MPa,覆蓋率100% | 出口液滴含量≤50mg/Nm3 |
漿液循環(huán)泵 | 進(jìn)出口設(shè)橡膠軟接,振動(dòng)值≤4.0mm/s | 無泄漏且流量偏差≤±5% |
組件 | 安裝要求 | 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) |
---|---|---|
催化劑模塊 | 安裝間隙≤2mm,單層平整度≤3mm/m2 | NOx轉(zhuǎn)化率≥90%,氨逃逸≤3ppm |
噴氨格柵 | 混合段長度≥3倍煙道直徑,靜態(tài)混合器壓損≤200Pa | AIG各支管流量偏差≤±5% |
吹灰系統(tǒng) | 聲波吹灰器間距≤5m,蒸汽吹灰壓力≥1.0MPa | 催化劑積灰率<5%/年 |
故障現(xiàn)象 | 原因分析 | 整改措施 |
---|---|---|
脫硫塔除霧器堵塞 | 沖洗水壓力不足/水質(zhì)差 | 升級(jí)高壓沖洗系統(tǒng)(≥0.3MPa)+ 水質(zhì)過濾 |
SCR氨逃逸超標(biāo) | 噴氨不均或流場(chǎng)紊亂 | CFD流場(chǎng)優(yōu)化+智能噴氨控制系統(tǒng) |
漿液管道磨損 | 流速過高(>2.5m/s) | 內(nèi)襯陶瓷管道+流速控制在1.5-2.0m/s |