近年来,良多省市提出了垃圾点燃烟气排放的地标央浼,生存垃圾点燃项目广大面对NOx提标改造的题目。
本文正在阐明活性焦的特点、脱硝道理与脱硝效果的根源上,深化明白活性焦脱硝工艺正在垃圾点燃周围的可行性,并从本领与经济角度,将活性焦脱硝工艺与常用的深度脱硝工艺SCR和PNCR工艺实行比较明白。
经济明白的结果说明,活性焦脱硝工艺的吨垃圾运转本钱比SCR工艺低约 25%,比PNCR低约15%。活性焦脱硝的投资运转总本钱比PNCR高,静态总本钱高约20%,动态总本钱高约12%;但比SCR低,静态与动态总本钱均低约 6%。
近年来,我国多地生存垃圾点燃行业烟气排放轨范连接降低,如河北、河南、福筑等地。多地地标中,对待氮氧化物的排放轨范均比国标有所降低。我国生存垃圾点燃通例烟气收拾工艺重要为“挑选性非催化还原SNCR+半干法脱酸 + 干法脱酸 + 活性炭喷射 + 布袋除尘器”,个中,脱硝工艺仅为SNCR,即可抵达GB184852014《生存垃圾点燃污染统造轨范 》的央浼,但根本无法抵达地标央浼。因而,生存垃圾点燃项目广大面对NOx收拾编造亟需提标改造的题目 ,常用改造本领为正在 SNCR的根源上,叠加挑选性催化还原SCR本领或者高分子脱硝本领PNCR。然而SCR本领的投资与运转用度较高,运转费约为SNCR的4 ~ 5倍,且其催化剂容易中毒。
生存垃圾点燃深度脱硝时,采用中温或者低温 SCR工艺,其运转温度约为240 和180℃。SCR常筑树于布袋除尘器后端,而布袋除尘器出口处烟气温度仅为150 ℃,因而,需采用蒸汽将布袋除尘器出口烟气温度加热至180~240℃,能力知足低温或者中温SCR催化剂对运转温度的央浼,导致能耗高,变成大批蒸汽虚耗,下降了生存垃圾点燃电厂的发电量。
PNCR本领工程使用时,固然经济性优于SCR 本领,但统造氨逃逸的难度较高,阻碍率高,对运转操作职员的央浼高。综上,生存垃圾点燃行业需连接查究本领牢靠、运转安定,且加倍经济的深度脱硝工艺。
活性焦脱硝工艺目前常使用于焦炭、钢铁等行业的烟气脱硝收拾中。活性焦代价低易得,且不易中毒,其最优运转温度为与生存垃圾点燃通例烟气收拾工艺出口温度亲密,无需对布袋除尘器出口烟气实行升温或者降温,即可直接进入活性焦脱硝工艺进一步脱硝,其正在脱硝的同时,还具备去除重金属与二噁英的才力。现有报道中,鲜见其正在生存垃圾点燃周围中的工程使用,研商将从本领、经济等周围多视角地深化钻探其正在生存垃圾点燃烟气收拾周围使用的可行性。
活性焦自己由煤炭造备而成,拥有必定的浅化活性,可正在脱硝反响中动作碳基催化剂;其余,活性焦还拥有必定的强度与耐磨性,可正在本质工程中实行使用。
活性焦的脱硝道理重假若烟气中的NOx与H2O,O2正在活性焦的催化功用下反响天生HNO2,其再与参加反响器中的脱硝剂NH3反响天生NH4NO2。然而,NH4NO2的化学本质担心定, 正在活性焦的催化功用下易明白为N2和H2O,从而实行对烟气中NOx的脱除。
CHEN Y等的研商说明正在150~210℃下,负载有MNOx的活性焦脱硝率高于 90%。付亚利等研商觉察正在200~260℃时,活性焦脱硝率可达99%。解炜等研商60万t/a 焦炉,其烟度量为14万m3/h,填装了650t(1000 m3)的活性焦,脱硝效果为89. 9%。
因而,活性焦脱硝效果正在表面上可能抵达 99%以上,正在工程上可抵达 90%安排。钢铁行业出现的烟气组分与生存垃圾行业的烟气组分好似, 重要污染物为SO2等酸性污染物、NO与NO2为主的 NOx、颗粒物。而生存垃圾点燃行业对待深度脱硝的效果央浼仅正在50%安排,远低于钢铁行业。且我国多地对钢铁行业的排放央浼为超净排,对 NOx的轨范比生存垃圾点燃行业更为庄厉。因而,正在生存垃圾点燃行业使用活性焦脱硝工艺动作深度脱硝工艺,可能抵达地标对待NOx的排放央浼。
生存垃圾烟气净化组合工艺流程为“SNCR+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭喷射 + 袋式除尘器+活性焦脱硝”。除尘器出口烟气进入活性焦脱硝反响器时,入口烟气SO2质地浓度约为50mg/m3,因为活性焦对SO2有吸附功用,因而活性焦正在反响器内需继续以较低的速率轮回,约为0.1t/h。吸附SO2后的活性焦采用蒸汽或者电为热源实行再生后送回活性焦反响器,再临蓐生的废气征采后输送回烟气净化入口处。活性焦脱硝工艺示定见图 1。
PNCR是将高分子脱硝剂喷射正在汽锅的高温区中,通过合理筑树喷射职位、喷射流速与角度,使高分子脱硝剂与烟气不妨充溢接触,高分子脱硝剂正在高温下开释出NH3,与NOx反响天生N2。然而为保证与烟气的充溢接触,会采用较高的投药系数,因而,开释出的NH3无法完全与NOx反响,容易变成“氨逃逸”的景象,导致NH3排放量超标。
SCR重假若正在催化剂的功用下,使得还原剂(生存垃圾点燃行业中为尿素溶液或者稀氨水)与烟气中的 NOx反响天生NH3。生存垃圾点燃周围中,SCR重要采用低温(反响温度约为180 ℃)或中温(反响温度约为240 ℃)催化剂。催化剂以钒钛钨类氧化物为主,代价腾贵,且烟气中的酸性污染物SO2容易以致催化剂中毒失效,因而,对待进入SCR编造的烟气中SO2含量有较高的央浼。低温催化剂对SO2更为敏锐,大无数低温催化剂对SCR入口烟气中SO2的耐受上限为60mg/m3, 高于GB184852014《生存垃圾点燃污染统造轨范》中的排放轨范,因而,SCR对其前序脱酸工艺有比国标更高的SO2脱除央浼,增进了脱酸本钱。
活性焦脱硝与SCR脱硝工艺较为一样,均是正在催化剂的功用下,通过还原剂将 NOx还原。两者的重要差别正在于催化剂的差别, 活性焦脱硝工艺为直接以活性焦动作催化剂。活性焦脱硝最佳反响温度为110~180 ℃。钢铁等工程行业中采用的活性焦脱硝反响温度为140~150 ℃,这与布袋除尘器出口烟气温度附近,因而可能不源委烟气升温流程,直接正在布袋除尘器后运用。
活性焦脱硝反响器对HCl较为敏锐,但因为前序工艺采用“半干法+干法”的组合脱酸工艺,对HCl的脱除效果较高,抵达95%以上,因而,布袋除尘器出口烟气中的HCl 浓度可能知足活性焦脱硝的需求。活性焦脱硝、SCR与PNCR 工艺比较见表 1。
以单台点燃炉生存垃圾收拾量为750t/d,烟度量为150000m3/h, 采用SNCR 根源上的深度脱硝(将烟气中的NOx质地浓度从200mg/m3降至100mg/m3),以采用氨水为还原剂为例,对3种深度脱硝工艺的投资与运转本钱实行明白。
生存垃圾点燃行业中,活性焦脱硝的空速值为400~500h-1。遵从500h-1筹算,需求的活性焦为150000/500 =300(m3)。活性焦脱硝可能多模块正在高度进步行叠加,有用塔高为30m时,兴办高度满堂与半干法反响塔近似,约37m,活性焦脱硝编造占地约为15m2。
活性焦脱硝兴办含有活性焦再生编造、 活性焦轮回编造、再生烟气征采与回流编造。满堂兴办初始投资约为2300万元。思索到生存垃圾点燃项目特许筹划刻期大凡为30年,个中作战期约为2年。活性焦脱硝的运转本钱以及思索全面人命周期下的静态和动态总本钱的筹算结果见表 2。
由表2可能看出,运转用度中,占比最高的为引风机增进电耗,占比29%;其次为还原剂破用度度,占比26%;电费、催化剂再生所需能源用度各占比20%,共计 40%。
活性焦脱硝与SCR、PNCR的投资运转用度比较状况见表3。从表3可能看出,工艺挑选对吨垃圾运转费的影响较大。采用活性焦脱硝工艺时,吨垃圾运转本钱昭彰低于SCR工艺和PNCR工艺,比SCR工艺低25%安排,比PNCR低15%安排。
活性焦工艺的兴办投资最高,其投资运转本钱比PNCR高,静态总本钱高约 20%,动态总本钱高约12%,但PNCR所用的高分子脱硝剂,属于专利产物,供应商的议价权较大,本钱统造的危机高。与SCR比拟,活性焦脱硝的投资运转静态总本钱约莫低6%,动态总本钱约莫也低6%。因而,活性焦工艺正在生存垃圾点燃周围正在经济上具备使用可行性。
(1)活性焦脱硝工艺正在生存垃圾点燃周围可能动作深度脱硝工艺,烟气净化组合工艺为“SNCR+半干法+干法+活性炭吸附+袋式除尘器+活性焦脱硝”。活性焦代价低廉,容易获取,且禁止易中毒,可加热再生,运用寿命长,同时具备必定的二噁英及重金属的吸附脱除功用,可下降粉末活性炭的喷射量。
(2)以750 t/d周围的单条点燃线/h 为例。经筹算,活性焦脱硝工艺的吨垃圾运转本钱昭彰低于SCR及PNCR 工艺,较SCR工艺低 25%,较PNCR低15%。30年全人命周期明白结果说明,活性焦脱硝的投资运转总本钱比 PNCR高,静态总本钱高20%,动态总本钱高12%;活性焦脱硝的投资运转总本钱比SCR低,静态和动态总本钱均低 6%。(3)活性焦脱硝动作深度脱硝工艺使用正在生存垃圾点燃周围时,需求当心以下几点:
①烟气中的水蒸气含量对活性焦脱硝效果的影响较大,倡导水蒸气含量统造正在 12%以下;②活性焦拥有易爆性,因而,需求 N2扞卫安装,需求为活性焦脱硝兴办孤单装备造 N2站或表接N2③活性焦拥有易爆性,倡导大致量的活性焦烟气净化塔露天筑树。
现就职中城境遇第一事迹部,博士,高级工程师,注册斟酌工程师,注册环保工程师。重要从事固体烧毁物收拾方面的科研、斟酌和安排任务,先后接受和插手工程斟酌与安排项目40余项,多个项目得到省市级勘测安排和斟酌奖;有劲和插手多项国度课题和企业课题,得到10余项专利授权,宣布多篇论文。原文题目:经济上是否划算?活性焦脱硝工艺使用于垃圾点燃周围