明晟環(huán)保:梯級(jí)分離凈化脫硫除塵一體化技術(shù)
研究背景與意義
燃煤電廠鍋爐及各種工業(yè)窯爐排放的煙氣尾氣中,含有SO2、氮氧化合物、微塵等有害成分,是破壞生態(tài)環(huán)境形成酸雨和霾的原因,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和人類的生存與健康。近年來我國(guó)霾天氣頻發(fā),政府加大控制火電廠排放污染物力度,提出一系列史上嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。2011年7月發(fā)布了(GB13223-2011)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,其中重點(diǎn)地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)為煙塵≤20mg/ Nm3、SO2≤50 mg/
Nm3、NOX≤100 mg/ Nm3。2014年9月三部委又下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》,文件要求到2020年,現(xiàn)役60萬千瓦及以上燃煤機(jī)組、東部地區(qū)30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機(jī)組、10萬千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機(jī)組及其他有條件的燃煤發(fā)電機(jī)組,改造后大氣污染物排放濃度基本達(dá)到或接近燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值,煙塵≤10mg/Nm3、SO2≤35
mg/Nm3、NOX≤50 mg/Nm3。2013年5月,山東省環(huán)境保護(hù)廳發(fā)布了山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》,要求“核心控制區(qū)”企業(yè)自2020年1月1日起排放濃度限值為煙塵≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3。
為了達(dá)到國(guó)家超低排放新標(biāo)準(zhǔn),各種煙氣脫硫工藝都在努力做出新的調(diào)整。
氨法脫硫的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
目前我國(guó)工業(yè)化運(yùn)行的幾種氨法煙氣脫硫工藝,幾家公司的設(shè)計(jì)水平還有一定區(qū)別與差距。如吸收塔型的選擇,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置,能量的綜合利用,各種工藝參數(shù)調(diào)優(yōu),凈化設(shè)備的選取都直接影響到氣溶膠的生成量、氨的逃逸量和塵排放量。氣溶膠的大量生成會(huì)使脫硫尾氣塵含量超標(biāo),使煙囪放空氣體呈現(xiàn)嚴(yán)重拖尾現(xiàn)象。針對(duì)氣溶膠、氨逃逸的產(chǎn)生機(jī)理和控制措施,一些企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)作了研究和工業(yè)實(shí)踐嘗試。
成果的創(chuàng)造性和先進(jìn)性
1、該脫硫塔,由氧化段、濃縮段、吸收段、凈化除霧段由下至上組成?!岸Y(jié)構(gòu)”是指吸收段和除霧段內(nèi)既有空塔噴淋層,又有填料層。利用了空塔噴淋防堵特點(diǎn)和填料層有利于吸收傳質(zhì)的雙重優(yōu)點(diǎn),多重布局的填料層合理地選擇了高比表面積、重量輕、耐腐蝕、低壓降的規(guī)整型填料,達(dá)到梯級(jí)脫硫除塵凈化效果。雙循環(huán)系統(tǒng)中。第一循環(huán)系統(tǒng)包括三級(jí)不同高度的循環(huán)液進(jìn)口,有利于(NH4)2SO3溶液對(duì)SO2的吸收;二級(jí)循環(huán)液是使未結(jié)晶的(NH4)2SO4溶液返回濃縮段使之濃縮和部分結(jié)晶。
一體化脫硫塔的設(shè)計(jì),設(shè)備緊湊,占地面積小,管線長(zhǎng)度少,使一次性成本降低,濃縮段中,110℃~140℃的熱原煙氣與(NH4)2SO4溶液直接換熱,體現(xiàn)了節(jié)能特點(diǎn)。
2、在上述裝置上,對(duì)諸多工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)優(yōu)試驗(yàn),找出了影響SO2吸收效率及氨逃逸和氣溶膠生成的主要原因。
(1)嚴(yán)格控制氧化段的(NH4)2SO3的氧化效率達(dá)到99.8%以上;
(2)嚴(yán)格控制加氨后吸收液的pH值(5~5.5),保證SO2吸收率達(dá)到99.5%以上;
(3)找到較佳的加氨位置,研發(fā)了泵前加氨室,合理控制加氨量,從而控制吸收段中氨量極低,保證排放凈煙氣氨逃逸量在1.0mg/Nm3以下,實(shí)測(cè)值為0.43
mg/Nm3。
3、梯級(jí)凈化除塵效果:凈化段上設(shè)計(jì)兩級(jí)循環(huán)水洗填料層以及高效除霧器保證凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm3。根據(jù)用戶需要,在塔頂設(shè)計(jì)了濕式電除塵設(shè)備,確保進(jìn)口煙氣塵含量異常波動(dòng)以及其他工藝條件波動(dòng)時(shí)達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn),也是氨法脫硫+濕電除塵首次在工業(yè)裝置上達(dá)到凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm3超低排放標(biāo)準(zhǔn),特別是在入口含塵高達(dá)100mg/Nm3情況下仍能達(dá)到出口含塵量≤5mg/Nm3超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
本工藝無新的三廢產(chǎn)生及排放,屬于綠色工藝。副產(chǎn)品(NH4)2SO4可作為農(nóng)用化肥,產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國(guó)家無機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè),符合GB535-1995(NH4)2SO4產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在“氨法脫硫+濕電”的工程案例中,公司的出口塵含量控制在5mg/Nm3以下,較J-TECH(大于10mg/Nm3)有顯著優(yōu)勢(shì)。與“氨法脫硫+超聲凝并”的工程案例相比,公司的技術(shù)在入口SO2和塵含量較高的條件下,依然能夠確保出口的超低排放;在關(guān)閉濕電進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),脫硫塔入口塵含量控制在54mg/Nm3以下時(shí),出口仍能實(shí)現(xiàn)5mg/Nm3以內(nèi),氨逃逸幾乎無變化。
通過氨法鈣法的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析,氨法的電費(fèi)比鈣法節(jié)省30%,水費(fèi)節(jié)省66.9%,總成本節(jié)省12.12%。除此外,氨法比鈣法碳排放每年少22846.4T。
合作意向
1、繼續(xù)擴(kuò)大已有的市場(chǎng)
在化工、化肥、焦炭行業(yè)等生產(chǎn)企業(yè),特別是有廢氨水可作為原料的企業(yè)中加以推廣。
2、積極開拓新的行業(yè)市場(chǎng)
造紙行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、工業(yè)開發(fā)區(qū)、民用大型集中供熱鍋爐、煤化工領(lǐng)域等。
明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗(yàn),以實(shí)體工業(yè)求發(fā)展,以低碳經(jīng)濟(jì)、變廢為寶為理念,從根本上解決了高耗能和二次污染問題,使超低排放科技化、系統(tǒng)化。
明晟環(huán)保愿與社會(huì)各界聯(lián)合起來,共負(fù)社會(huì)和歷史的責(zé)任,推進(jìn)人類文明的進(jìn)步。