煤粉锅炉污染物限值排放综合控制系统研究

燃煤锅炉产生的SO2、NOx是大气污染物的重要组成部分,随着环境形势的日益严峻,国家环保政策对电站锅炉和中小型工业锅炉的污染物排放标准提出了更高要求。煤粉工业锅炉烟气净化系统采用手动调节方式控制,系统惯性大,已不能满足最新环保排放标准。针对这些问题,基于可编程控制器(PLC)和以太网通讯架构,结合神东矿区某煤粉锅炉站限值排放改造工程,设计了集成化的污染物排放控制系统。在分析各系统工艺流程的基础上,分别提出了脱硫、脱硝系统的优化控制策略。脱硫系统基于站内原有NGD系统进行改造,增加了脱硫剂储运设备,在灰钙循环和增湿活化控制的基础上设计了自动脱硫剂补充和调节逻辑。脱硝系统增设了臭氧制备和输送装置,采用SNCR-臭氧协同方式,并设计了串级启动和自动投送控制逻辑。控制系统采取分布式硬件架构部署,采用西门子SIMATIC系列PLC作为主控制器,基于优化的控制逻辑,分别组态脱硫子系统、SNCR子系统及臭氧子系统。通过以太网络构建通讯子网,共享各子系统内部数据,以保证设备之间的安全联锁,以及脱硫、脱硝系统对锅炉负荷情况的跟踪响应,试验结果表明,控制系统能够在起炉后10 min内将SO2浓度控制在100 mg/m^3以内,在锅炉变负荷工况条件下可维持SO2浓度低于设定限值。多台锅炉连续运行时,各炉脱硫剂缓冲仓平均用料周期约为80 min,平均补充周期约为4.5 min,平均等待时间约为7 min,控制逻辑能够保证脱硫剂连续不间断供给。起炉后控制系统依次投入SNCR及臭氧系统,自动调节尿素溶液和臭氧的投加量,能够在20 min内将NOx浓度控制在100 mg/m^3以内。与改造前相比,锅炉站长周期运行时SO2、NOx排放浓度均显著下降,由100~200 mg/m^3降低至50~100 mg/m^3;根据运行期间80 h数据,SO2排放浓度平均值由163.55 mg/m^3降低至72.54 mg/m^3,NOx排放浓度平均值由160.85 mg/m^3降至71.06 mg/m^3,均满足国家与地方的环保排放标准。污染物排放波动性较改造前亦有所降低,SO2浓度标准差由21.04降至18.14,NOx浓度标准差由25.09降至15.84。     

四角切圆锅炉富氧燃烧对NO_x生成影响的数值模拟

采用RFG富氧燃烧方法在新疆某电厂350 MW机组锅炉上进行数值模拟,对燃烧时炉内温度场、CO与O2及NOx排放进行分析。结果表明:在21%、25%、29%富氧燃烧工况下,NOx排放浓度均低于空气燃烧时的浓度;四角切圆燃烧煤粉锅炉采用富氧燃烧后,炉膛出口NOx浓度由空气燃烧时的359 mg/m3分别降低到235 mg/m3、272 mg/m3、305 mg/m3;高浓度的CO2与煤粉反应生成CO,形成还原性氛围,有助于抑制NOx生成以及增大对已生成NOx还原的概率;在氧气含量为21%的浓度下,通过增加循环烟气中NO含量可以减少NOx的生成和排放。     

加热炉烟气与环保装置尾气治理实践与探讨

为应对国家日益严格的排放标准,探讨削减加热炉烟气和工艺尾气的SOx和NOx排放的措施具有重要性和紧迫性。惠州炼化通过对加热炉燃料气进行深度脱硫处理及对加热炉进行低氮燃烧器改造,改造后烟气SO_2排放浓度均控制在20 mg/m3以下,NOx排放浓度均控制在100 mg/m3以下,可以满足特别排放限值地区SO_2和NOx排放限值标准。酸性水罐进行了恶臭气体治理改造,改造后硫化氢和氨满足排放标准要求。将硫磺回收装置液硫脱气塔尾气由入尾气焚烧炉改为入制硫炉,改造后尾气SO_2排放浓度由改造前的440 mg/m3降至285 mg/m3。废酸再生装置尾气增设脱硫系统,净化后尾气SO_2浓度降至20 mg/m3以内。     

宿州海螺水泥窑NOx超低排放工业实践探究

为进一步降低水泥窑NOx排放量,选择宿州海螺2号窑作为工业实践探究对象。通过优化煤质、调整氨水喷枪类型及位置、优化操作的方式,最终将NOx排放浓度控制在100 mg/m^3以内,熟料生产成本上升1.06元/吨。实践证明:燃煤中氮含量低,系统产生的NOx会显著减少;改善喷枪雾化效果、优化喷枪位置脱硝效果得到明显提高;对分解炉上下部分煤比例进行调整,增大分解炉锥部用煤量,可使分解炉锥部形成还原区。     

分级燃烧技术的研究和应用

我公司2 500 t/d生产线采用单系列5级旋风预热器、Φ5.1 m×30 m管道式分解炉,于2014年12月新上SNCR脱硝系统,NOx排放值控制在400 mg/Nm3以下,氨水使用量在500 kg/h,由于大量的冷风和氨水喷入分解炉,热耗增加约2~3 kgce/tcl,系统受到影响,熟料生产成本增加较多。为了降低能耗,减少氨水使用量,公司采用分级燃烧技术来降低NOx。经过改造调试,运行3个月减排效果良好,在不喷氨水的情况下,NOx排放降低50%~60%,使用少量氨水或有时停用氨水NOx排放浓度可以降至300 mg/Nm3以下,系统运行稳定。     

废酸再生装置烟气脱硫脱硝运行实践

介绍了惠州炼化10 kt/a废酸再生装置进行废酸尾气H2O2-DNSTM工艺脱硫脱硝中试研究.以H2O2作为氧化剂,以钠碱作为吸收剂,脱硝技术路线采用部分烟气加温激活H2O2工艺.中试结果表明：NO转化率较高,达到68.6％;采用鼓泡吸收时,NOx吸收率在70％左右,效果较好;SO2转化率达97.4％;尾气出口NOx和SO2质量浓度分别为32 mg/m^3和14 mg/m^3,满足该地区排放要求.H2O2-DNSTM工艺具有脱硫脱硝效率较高、运行可靠稳定、维护保养简单、占地较小的优点,适用于现有废酸再生装置尾气处理系统的改造升级.     

水泥窑三次风分级燃烧脱硝应用技术

随着国民经济的发展,环保形势日趋严峻,节能减排已成为我国水泥工业当前的重要课题。GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》规定,新建水泥企业的NOx(NO2@10%O2) 排放限值为400mg/Nm3,重点地区排放限值为320mg/Nm3。对国内各种类型水泥生产线的检测结果表明,2 000~5 000t/d新型干法生产线排放的NOx浓度一般大于850mg/Nm3。目前,我国接近60%水泥熟料生产线完成脱硝改造,但主要是以SNCR改造为主,脱硝成本较高,一般在3～5元/t熟料。为了降低脱硝成本,有必要采用工艺优化、分级燃烧等前置脱硝技术降低NOx排放。     

分风分级燃烧在水泥厂的应用

分风分级燃烧与煤粉分级燃烧同时作用，可降低水泥窑初始NOx的排放值，当分风比例约0.3时，分风分级燃烧后NOx排放值约500 mg/Nm3。A水泥厂和B水泥厂分风比例最大约0.3，在调试过程中发现，调节脱氮管阀门，NOx排放值波动小，证明分风分级燃烧没有明显的脱硝效果，A水泥厂NOx排放均值约494.88 mg/Nm3，B水泥厂NOx排放均值约478.83 mg/Nm3。     

2011硫酸工业污染物排放标准应对及清洁生产高峰论坛

两年时间,数百家硫酸生产企业,SO2的最高排放限额排放要从目前的960mg／m^3降低到860mg／m^3直至降低到400mg／m^3,是通过加强管理减少跑冒滴漏,还是通过提高转化率从源头减少排放,亦或是增加尾气吸收装置,以面对即将出台的《硫酸工业污染物排放标准》的严苛规定。欢迎参加“2011硫酸工业污染物排放标准应对及清洁生产高峰论坛”,与会专家将给您带来完美的应对和解决方案!     

水泥窑NOx控制技术

水泥行业NOx的排放量约占全国工业排放总量的10%左右,已是居火力发电、汽车尾气之后的第三大NOx排放大户。调查统计水泥制造企业3 535家,其中有熟料生产的水泥企业1 793家。共有脱硝设施920套,排放NOx191.7万吨^[1]。《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013）新标准确定NOx排放限值为一般地区400mg/m³、重点地区320mg/m³,这一浓度限值仅高于瑞典和德国,是世     

应用过程强化技术治理含NOx废气

分析了炼油催化剂生产过程含NOx废气排放特点和相应的处理对策,介绍了开发的超重力强化吸收技术处理含NOx废气的简要原理和典型应用实例.当处理废气NOx浓度为2861～11432 mg/m3时,一级处理NOx去除率在80％左右,经二级处理后NOx可控制在240 mg/m3以下,满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》要求.     

中煤旭阳焦炉烟气脱硫脱硝的应用与实践

介绍了中低温脱硝和循环流化床半干法脱硫的工艺原理及特点。河北中煤旭阳能源有限公司焦炉烟气的SO_2浓度 200～300mg/m~3,颗粒物≤30mg/m~3,NOx 800～900mg/m~3。为了达到地区的要求,采取了中低温SCR脱硝+余热锅炉+循环流化床半干法脱硫工艺,外排烟气SO_2≤10mg/m~3,颗粒物≤5mg/m~3,NOx≤30mg/m~3,远低于特别排放限值要求。     

水泥窑SCR脱硝技术的应用与调试

随着GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》的实施,要求现有和新建水泥企业的NOx排放限值由原来的800mg/Nm3（NO2@10%O2,以下同）降到400mg/Nm3（重点地区NOx排放限值为320mg/Nm3）,因此需要对现有和新建水泥熟料生产线项目配置烟气脱硝装置。就目前来看,绝大多数水泥企业采用的是选择性非催化还原法（SNCR脱硝技术）,SNCR的脱硝效率能达到60%,NOx排放可以满足现行的排放标准,然而随着国内环保形势的日益严峻,对污染物排放的要求越来越严格,有必要采用脱硝效率更高的选择性催化还原法（SCR脱硝技术）。下面就SNCR与SCR脱硝技术作简单比较,并对SCR脱硝技术在富阳南方水泥有限公司5　000t/d水泥生产线中的应用和调试进行介绍,以供参考。     

关于热电装置锅炉超低排放设计方案比较

山西潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化项目热电装置,配套建设4×410 t/h高压粉煤锅炉。锅炉烟气排放执行《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》中新建一般地区燃煤机组标准执行:NOx100 mg/Nm~3、SO_2100 mg/Nm~3、烟尘30 mg/Nm~3。潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化项环评批复要求热电装置烟气排放达到超低排放标准(NOx 50 mg/Nm~3、SO_235mg/Nm~3、烟尘5 mg/Nm~3)。     

循环流化床燃烧在高过剩空气下的NOx排放

提出了借助循环流化床在高过剩空气系数下燃烧的技术提供高温空气的新构思。搭建了循环流化床燃烧热态试验台,完成了循环流化床燃烧在高过剩空气系数下的NOx排放特性试验,结果表明:循环流化床在高过剩空气系数下燃烧温度分布均匀,燃烧稳定性好;过剩空气系数增大,氮氧化物排放增加;提升管二次风高度的增加和还原区系数的减小有利于控制氮氧化物的排放水平和减少煤中的N向NOx的转化比。在过剩空气系数为1.6、还原区系数为0.72和二次风高度为1 500 mm时,循环流化床NOx排放为339 mg/m3,煤中的N向NOx转化比为21%。循环流化床高温空气NOx的浓度对燃料高温燃烧NOx排放的影响需要进一步研究。     

氮氧化物减排措施的实践

为了达到2020年后超低排放的指标要求,进一步降低氨水用量,降低脱硝运行成本,通过对分解炉系统进行分级燃烧改造、C5上升烟道增加4支氨水喷枪、窑尾燃烧器进行下移改造、C5锥体安装两层共6支脱硝喷枪等技术措施后,在原氨水用量1.0 m^3/h不变的基础上,NOx能够控制在100 mg/Nm^3以下,有时能达到50 mg/Nm^3以下,基本达到超低排放的水平.     

论我国水泥工业NO_x的减排

我国水泥工业的NOx排放量目前已经达到NOx排放总量的10%,水泥业NOx的排放已经越来越受到重视,现行水泥工业NOx排放800 mg/Nm3的国家标准应该修订。NOx排放标准的修订可以借鉴参考欧盟和德日美发达国家的标准。水泥企业应结合自身情况,优化稳定全窑系统,尽可能将NOx降低,如果还需要进一步削减NOx排放,再选择装设脱硝装置。     

干法脱硫的原理及应用标准

脱硫除尘拟采用LJD烟气循环流化床干法脱硫及多组分污染物协同净化工艺,采用"一炉一塔"方式,对其配套三套锅炉烟气脱硫除尘装置,系统出口二氧化硫、粉尘、氮氧化物的排放浓度满足相应标准要求,即SO_250 mg/Nm~3,粉尘20 mg/Nm~3,NOx100 mg/Nm~3,具备SO_235 mg/Nm~3能力、NOx50 mg/N m~3(NOx浓度低于150 mg/Nm~3)能力,同时预留烟尘10 mg/Nm~3。     

KHD燃烧室——灵活使用代用燃料

水泥工业为减少CO2排放和降低生产成本,采用工业废物、城市生活垃圾作代用燃料取代燃煤、油和天然气,而代用燃料存在热值低、湿含量高、热值波动等问题,为此KHD公司开发了用于代用燃料的分解炉燃烧室.情况如下: (1)现有分解炉 KHD公司的分解炉主要有PYROCLONR和PYROCLONR LOW NOx两种,上述两种分解炉能满足大量燃烧代用燃料和NOx排放值＜500mg/m3(标)的需求.常规原燃料的入窑物料分解率为90％～95％,分解炉出口温度为860～890℃,燃料停留时间为3s,且可进行分级燃烧,设置SNCR以控制NOx排放需求.     

水泥窑炉烟气中低温SCR脱硝技术评述

NOx是一种严重的大气污染物,工业窑炉的燃烧是人为活动产生NOx的主要原因。2020年我国水泥工业窑炉NOx排放约为200万吨,占全国NOx总排放量的10%。目前,水泥工业执行的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915-2013),一些地方还出台了更为严格的排放标准,例如,浙江省出台的地方标准要求到2025年水泥窑炉烟气NOx浓度小于50mg/m ³。