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    玻璃爐窯煙氣干法脫硫除塵低溫脫硝

    玻璃爐窯煙氣干法脫硫除塵低溫脫硝一、項目總說明1.1項目背景隨著玻璃工業的迅速發展,玻璃市場對產品的質量、品種要求更高,但玻璃窯在運行過程中會產生很高的NOx污染物排放,嚴重制約了該產業的發展。國家環保部頒發的國家行業標準及地方標準的要求,執行SO2排放小于30mg/Nm3,顆粒物排放小于10mg/Nm3,NOx排放小于100mg/Nm3的標準。新改造1條320T/d玻璃窯爐生產線,燃料為焦爐煤氣

    產品介紹

    玻璃爐窯煙氣干法脫硫除塵低溫脫硝

    一、項目總說明

    1.1項目背景

    隨著玻璃工業的迅速發展,玻璃市場對產品的質量、品種要求更高,但玻璃窯在運行過程中會產生很高的NOx污染物排放,嚴重制約了該產業的發展。國家環保部頒發的國家行業標準及地方標準的要求,執行SO2排放小于30mg/Nm3,顆粒物排放小于10mg/Nm3,NOx排放小于100mg/Nm3的標準。

    新改造1條320T/d玻璃窯爐生產線,燃料為焦爐煤氣(天然氣為輔),為了滿足當前及以后的環保要求和趨勢,根據現場實際情況,綜合考慮,新建1條窯爐生產線共用一套余熱系統+小蘇打干法脫硫+布袋除塵+低溫脫硝系統+增壓風機系統,以滿足國家環保要求及當地總量減排指標要求。在目前的條件下,鹽城市海韻環境工程技術有限公司對該項目設計脫硝部分選用脫硝效率最高的選擇性低溫催化還原法(SCR)脫硝工藝,脫硫采用小蘇打干法脫硫工藝,除塵部分選用成熟的布袋除塵工藝。

    1.2項目目標

    本工程的目的就是在上述建設背景和有關法規要求下對該新建項目原有污染物治理和工藝系統進行合理設計及布局,在不影響以后玻璃窯工況條件下,使該系統能有效減少各項污染物的排放,保證尾氣達標排放,實現良好的經濟效益和環保效益,并盡可能利用現有設施資源,把項目改造費用降到最低。

    1.3項目概述

    本工程針對現有新改造的玻璃窯爐生產線情況及當地環保和業主領導要求,提供業主以下煙氣處理方案:

    脫硫采用小蘇打干法脫硫,脫硫劑采用 NaHCO?(小蘇打);除塵采用布袋除塵器,布袋采用耐氟耐高溫的復合材料;煙氣脫硝處理系統采用低溫選擇性催化還原工藝(SCR),還原劑采用氨水供應;

    工藝流程為:余熱出口煙氣(240-270℃)→干法脫硫→布袋除塵→低溫脫硝→引風機→煙囪。

    1.4窯爐煙氣參數及設計指標

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    二、煙氣脫硫+除塵方案

     1系統概況

     為確保企業可持續長期發展,決定為業主新建微晶玻璃窯爐生產線設計一套煙氣脫硫、除塵處理裝置,以滿足國家環保要求及當地總量減排指標要求。綜合考慮,脫硫選用技術成熟的小蘇打干法脫硫工藝,除塵部分采用布袋除塵器,系統煙氣處理量按80000Nm3/h設計。

    1.1工程名稱:XX玻璃科技有限公司新改造玻璃窯爐脫硫除塵工程

    1.2 建設地點:

    1.3 工程概況:

    脫硫除塵裝置將利用場地就近布置,總系統設備布置設計宗旨是不影響交通,方便設備檢修維護,且符合安全防火規程要求。

    1.3.1  地質條件(略)

    1.3.2  運輸:汽運

    1.3.3  燃料:(略)

    1.3.4  水源:工業用水

    1.3.5  循環冷卻水系統

    1.3.6  輸配電布置:業主提供,滿足脫硫、除塵裝置要求。

    1.3.7  氣象條件(略)

    2脫硫系統

    2.1脫硫工藝描述

    本工程煙氣脫硫系統采用小蘇打干法脫硫工藝,當SO2原始濃度≤900mg/Nm3時,保證SO2排放指標≤30mg/Nm3。

    干法脫硫工藝是在完全干燥、沒有液相參與的狀態下,通過應用一定的技術手段將煙氣中的SO2分解或固定下來,以減少SO2的排放。

    干法煙氣脫硫技術是將固體狀態的脫硫劑直接噴射到爐膛或反應塔內,通過化學反應,吸收固定煙氣中的SO2。干法煙氣脫硫反應物和反應產物均為固態干粉,不存在腐蝕、結垢及廢水處理等問題。干法脫硫流程還具備設備簡單、投資小、占地少、施工周期短、反應過程煙氣溫降小和有利于煙囪排氣擴散等優點。

    主要反應原理:

    2NaHCO3 + SO2 → Na2SO3 + 2CO2 + H2O 

    2NaHCO3 + SO3 → Na2SO4+ 2CO2 + H2O

    Na2SO3 + O2 → Na2SO4

    爐窯煙氣進入脫硫塔底部,經塔內文丘里加速作用,將噴入塔內的脫硫劑物料吹起,形成沸騰床體,煙氣和物料處于強烈紊流狀態,經過傳熱傳質及化學吸收等物理化學過程后煙氣中的二氧化硫得以有效去除,脫硫后形成的脫硫灰副產物進入布袋除塵器收集下來,脫硫灰外排綜合利用。

    2.2工藝技術方案確定的原則和依據

    (1)法律、法規及規范

    以下為對本工程各部件所采用的標準和規范(不限于此)的名稱。

    GB3095-1996      環境空氣質量標準

    GB16297-1996     大氣污染物綜合排放標準

    GB31571-2015     石油工業污染物排放標準

    GB13271-2014     焦爐大氣污染物排放標準

    GB18599-2001     一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準

    GB12348-2008     工業企業廠界噪聲標準

    HJ/T179-2005     火電廠煙氣脫硫工程技術規范

    DL/T5196-2004    火電發電廠煙氣脫硫設計技術規程

    HJ/T288-2006      濕式煙氣脫硫除塵裝置

    HJ462-2009       工業焦爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規范

    GB50014-2006     室外排水設計規范

    GB50015-2003     建筑給水排水設計規范

    GB5087-2013      工業企業噪聲控制設計規范

    GB5046-2008      工業建筑防腐蝕設計規范

    GB50054-2011     低壓配電設計規范

    (2) 設計原則

    1)本工程的設計按照“成熟、可靠、先進、實用”的原則,每一項技術和裝備的選用確保操作穩定、可靠、生產成本低的效果,使脫硫總體工藝裝備水平達到國內同類型脫硫工程的先進水平。脫硫裝置的服務壽命不低于30年,脫硫設備年利用率不低于100%。

    2)提高機械化水平,降低勞動強度,改善工作條件,提高勞動生產率,自動化控制水平先進、成熟、可靠、實用、有利于產品質量控制和安全生產。脫硫裝置能適應焦爐的啟動、停機和負荷變動,工程采用目前國內質量水平上乘的設備和材料。

    3)優化總圖布置,做到工藝布置合理、工藝流程及車間物流順暢。玻璃窯爐煙氣脫硫工程設計與項目總體規劃相協調,做到總體考慮、合理布局,并留有將來進一步發展的余地。

    4)嚴格執行國家和企業所在地區有關環保、安全、工業衛生、消防、抗震、節約能源等有關規范和標準,使其滿足國家和企業所在地區規定的有關排放標準。

    2.3.煙氣參數

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    2.4.能源介質條件

    1)  脫硫劑條件:工業級碳酸氫鈉粉,袋裝,99%以上純度,不小于200目。

    2)  壓縮空氣:由業主提供氣源,送至脫硫除塵裝置區域外 1米處。壓縮空氣應達到無油、無水的標準,滿足固體顆粒2級標準(顆粒尺寸 1μm,顆粒含量 1mg/m3),水含量 2 級標準(露點溫度-40℃),油含量 3 級標準(0.1mg/m3),設置壓縮空氣儲罐,壓力:0.5~0.75MPa。

    3)  電源條件:系統共用低壓電源等級 380V。由業主將電源電纜引致我方進線柜處。

    4)  消防水:消防水由廠區管網供給,利用廠內現有設施。

    2.5.工藝的確定

    2.5.1 總工藝路線

    工藝路線說明:從余熱鍋爐引入的高溫煙氣通過煙道進入SDS脫硫反應器,在 SDS 反應器內噴入碳酸氫鈉超細粉,碳酸氫鈉超細粉在高溫煙氣的作用下分解出高活性碳酸鈉和二氧化碳,活性強的 Na2CO3與煙道內煙氣中的SO2及其他酸性介質充分接觸發生化學反應,被吸收凈化。脫硫后粉狀顆?;译S氣進入布袋除塵器,附著在布袋上的脫硫劑可進一步脫硫,布袋除塵器出口SO2及顆粒物均達到排放要求。脫硫之后的煙氣進入布袋除塵器,脫硫生成的固態灰與其中的煙塵一起被高效捕集,脫硫后的煙氣進入SCR中低溫脫硝系統。

    2.5.2反應原理

    主要反應:2NaHCO3(S) = Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)         (1)

    2SO2(g)+2Na2CO3(s) +O2 =2Na2SO4(s)+2CO2(g)   (2)

    副反應:  SO3(g)+Na2CO3(s) = Na2SO4(s)+CO2(g)          (3)

    2HCL(g)+Na2CO3(s) = 2NaCL(s)+CO2(g)         (4)

    隨著碳酸氫鈉被注入到反應器中,通過熱分解反應發生活化反應,有研究發現其在50℃開始,NaHCO3熱解后會產生大量具有高活性和較大比表面的Na2CO3。

    2.5.3工藝特點

    采用的SDS煙道氣干法脫硫技術在國外技術基礎上消化、吸收,并根據國內玻璃窯爐煙氣特殊性進行創新,使之成為效率高,運行穩定的干法脫硫技術。
        使用成熟的磨粉設備,保證制備出的超細碳酸氫鈉粉高活性和高效率,并且能穩定運行,碳酸氫鈉粉不粘、不堵。
        設有SDS專有的噴射和摻混部件,提高氣固接觸時間和摻混的均勻度,保證停留時間。
        采用噴粉控制技術,能有效控制碳酸氫鈉粉的噴入量,及時適應焦爐煙氣量和SO2濃度的變化,從而保證脫硫灰硫酸鈉的純度在90%以上,同時降低了運行費用。
        布袋除塵器的濾料耐溫在240℃以上,有效保證布袋除塵器的穩定運行。
        采用分級磨,出粉粒徑600目以上(20um以下)。并且破碎比大,能量利用率高,產品粒度好、穩定。
        與其他干法脫硫除塵和濕法脫硫除塵相比,SDS干法脫硫技術具備以下優勢:

    (1)排放指標的保證。

    SDS 脫硫排放指標≤30mg/Nm3以下。

    SDS 脫硫配有高效布袋除塵系統,顆粒物排放指標≤10mg/Nm3以下。

    (2)運行的穩定性好。

    該工藝非常成熟,在國外得到廣泛應用。

    設備簡單,控制簡單。特別是SDS全干法脫硫系統,只需控制脫硫劑的投加量,就能快速響應SO2濃度的變化。

    (3)性價比高

    該工藝系統簡單,投資相對較低,特別是相比于SDA 工藝。

    運行費用較低。雖然脫硫劑的單價有所提高,但其運行阻力低,無需補燃加熱,無需工藝水,電耗低,能源利用率高。

    (4)二次污染的控制

    該系統為全干法脫硫,無“廢水”排放。

    該系統排煙溫度在170℃左右,無“白煙”“白水氣”等產生。

    (5)占地面積小,總圖布置煙風系統最為順暢

    2.6. SDS煙道氣干法脫硫系統描述

    SDS 煙道氣干法脫硫除塵技術主要包括煙氣系統、制粉及 SDS 噴射系統、布袋除塵系統、壓縮空氣系統和電氣系統、儀控系統等。

    2.6.1 煙氣系統

    玻璃爐窯生產由于不能停爐,必須一直燃燒,為保證爐窯運行安全,煙氣系統與脫硫除塵共同考慮。

    (1) 煙道及其附件

    煙道根據可能發生的最差運行條件(如溫度、壓力、流量、濕度等)進行設計。煙道設計不低于中國《火力發電廠煙風煤粉管道設計技術規程》DL/T 5121 的最新標準。煙道是具有氣密性的焊接結構,所有非法蘭連接的接口都進行連續焊接,與擋板門的配對法蘭連接處也實施密封焊。煙氣系統的設計保證灰塵在煙道的沉積不會對運行產生影響。而對于煙道中粉塵的聚集,設計時考慮到附加的積灰荷重。

    介質為玻璃爐窯煙氣,進入脫硫系統的煙氣溫度約為240-270℃,煙道系統耐壓±7000Pa。煙道設計考慮所有荷載,如:內壓荷載、自重、風荷載、積灰、地震、腐蝕、保溫和外裝。

    所有煙道在適當的位置配有足夠數量和大小的人孔門,以便于煙道的維修檢查和清除積灰。另外,人孔門與煙道壁分開保溫,便于開啟。

    在外削角急轉彎頭和變截面收縮急轉彎頭處,以及根據煙氣流動模型研究結果要求的地方,設置導流板。

    煙道保溫保護層材料為彩鋼板,厚度為0.5mm以上。

    2.6.2 制粉及 SDS 噴射系統

    該系統主要包括上料系統、原料儲倉、超細磨粉系統和細粉噴射系統等。外購的袋裝碳酸氫鈉粉通過上料系統進入原料儲倉,儲倉配有倉底流化系統,以防吸潮和結塊。碳酸氫鈉粉由倉底的螺旋加料機送入超細磨粉系統,超細磨粉系統出口的粒徑在 600 目以上(20um 以下),然后由噴射系統將碳酸氫鈉粉噴入煙道中。

    其核心設備為超細磨粉系統,本方案采用超細磨粉系統。超細磨粉機主要用于塑料、陶瓷、油漆、磷肥、造紙化工、建材等行業中。粉磨原料硬度在莫氏7 級以下,濕度6%以下非易燃、易爆的物料。本機占地面積小,成套性強,用途廣、操作簡單、維修方便、性能穩定、性價比高,相比傳統R型機具有產品粒度細、能耗低的特點。制粉系統含主機粉磨系統、分級篩選系統、產品收塵系統、風機系統等各個部件。

    工藝流程:物料經過旋轉閥均勻進入研磨機,磨機研磨盤和分級輪在電機帶動下高速旋轉,小蘇打物料收到高速旋轉的研磨盤撞擊之后粉碎,符合要求的物料進料分級輪進入下游系統中的,大的顆粒通過特制氣流導向環作用重新進入研磨區再次粉碎,直至粒徑達到設計要求。粒徑通過調整分級輪速度來調節。

    其采用沖擊、擠壓、研磨的原理對物料進行粉碎,粉碎副多層、多個的結構使該產品具下列特點:

    破碎比大,能量利用率高:進料粒度<10mm 的非金屬礦顆粒料,一次性能加工為<10μm 的微粉(通過率 97%的標準下),且其中-3μm 的細粉占 40%左右,比表面積大。它具有高速沖擊式粉碎機生產粉體的高效、低耗的優點,而又有接近氣流磨的產品細度。

    強制渦輪分級系統:分級粒度均勻、精細。分級機采用強制渦輪分級機,使成品粒度范圍 400-2500 之間任意選擇。分級區間大,精度高。產品粒度好、穩定,是當前干法生產非金屬礦細粉的理想設備。主機配內置分級機結構,分級輪結構獨特,分級效果好,無大顆粒污染??筛鶕枰{節產品細度,它既可生產 3~8μm 的細粉,亦可生產10~40μm 的普通粉。更環保、節能:負壓狀態下生產,配高效加大的除塵器,工作環境粉塵少;采用半自動。




    標簽: 玻璃爐窯 煙氣 干法脫硫 除塵 低溫脫硝

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