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技術匯 | 選擇性催化還原法(SCR)茄子视频懂你更多app不能看了在玻璃熔窯煙氣脫硝中的應用研究

2019年03月21日 熱度:635 ℃

1 排放標準

近年來,為了嚴格控製汙染物的排放,國家環保政策密集出台,在此背景之下,玻璃行業能耗高、汙染重的問題尤為突出,已成為我國大氣汙染控製的重點行業之一。隨著日益嚴重的大氣汙染問題,國家對各類工業鍋爐、工業窯爐粉塵及 NOx的排放限值要求日益嚴格。其中2011年發布的 GB26453-2011《平板玻璃工業大氣汙染物排放標準》規定,自2014年1月1日起玻璃熔窯顆粒物及NOx的排放限值分別為 50mg/m

3

和700mg/m

3

,具體見表 1。隨著環保法規的日益加碼,一些地方開始提前布局,像北京、河北、山東、天津等省市均製定了比國家標準更嚴的地方標準。

表 1 新建企業大氣汙染物排放限值( 煙氣黑度除外)

2 玻璃行業煙氣特點

玻璃行業既是耗能大戶,又是高汙染行業,在平板玻璃配料、物料熔化和玻璃成型等生產過程中,會產生的大量煙氣汙染物,排放的煙氣具有以下特點:

(1) 燃料的多樣性,造成玻璃熔窯煙氣汙染物的成分差異大。目前平板玻璃生產線主要采用重油、天然氣、煤製氣、石油焦等燃料,以石油焦、重油為例,煙氣中的主要汙染物是粉塵、SO

2

和 NOx,且排放濃度較高,煙塵堿金屬含量高、成分複雜、黏性大,同時含有多種酸性氣體如 HCl、HF 等; 而以天然氣為燃料的玻璃熔窯,煙氣中的粉塵及 SO

2

含量則相對較少。具體見下表 2。

表 2 平板玻璃熔窯不同燃料對應煙氣汙染物排放濃度表( 標況,8% O2)

(2) 出口煙溫高(400~550℃) ,玻璃熔窯煙氣帶走了 35%以上的熱量,為加強餘熱利用,熔窯出口處一般接有餘熱鍋爐;

(3) NOx含量高,玻璃熔化工藝溫度高達1500℃ 以上,高溫燃燒生成大量熱力型 NOx,遠高於水泥、陶瓷等其他類型的工業熔窯產生的 NOx;

(4) 煙氣波動大,玻璃熔窯在生產作業時需要進行換火操作,在此過程中,煙氣量和煙氣組分波動較大,可導致窯內溫度先迅速降低再迅速升高,容易出現氨逃逸或效率降低;

(5) 堿金屬、堿土金屬( Na鹽、K 鹽、CaO 等) 含量高,是茄子视频懂你更多app中毒來源之一;

(6) 煙塵粒徑小、粘附性強和腐蝕性高,含有多種酸性氣體( HCl、HF 等) 。

3 玻璃熔窯煙氣脫硝的典型工藝

相比較燃煤機組煙氣脫硝,玻璃行業由於煙氣成分複雜等原因,淨化治理困難得多。目前玻璃行業除塵和脫硫工藝已經較為成熟,基本上沒什麽技術障礙,而玻璃行業煙氣脫硝工藝雖然較多,但大多工藝存在可行性不高、經濟性差、運行條件不確定等問題,其中應用最廣、技術最為成熟的一項脫硝技術當屬 SCR脫硝技術。SCR 脫硝技術是在茄子视频懂你更多app8008的作用下,向煙氣中噴入還原劑( 氨水、液氨或尿素) ,還原劑在脫硝反應器內迅速分解,並選擇性地將廢氣中的 NOx還原生成對環境無汙染的 N

2

及 H

2

O 從而實現降低 NOx排放量,反應式如下:

4NO + 4NH

3

+ O

2

→ 4N

2

+ 6H

2

O

6NO

2

+ 8NH

3

→ 7N

2

+ 12H

2

O

常見的典型玻璃熔窯煙氣 SCR 脫硝工藝流程如圖 1 所示,尤其適用以石油焦、重油為燃料的複雜煙氣條件。玻璃熔窯出口煙氣(450~550℃) 首先進入餘熱鍋爐( Ⅰ段) ,回收熱量( 煙溫降至350~450℃) ; 然後煙氣通過高溫電除塵裝置,煙氣除塵( 煙溫降至300~420℃) 淨化後進入 SCR反應器,在 SCR反應器中與氨反應後將煙氣再次送至餘熱鍋爐( Ⅱ段) 換熱,對餘熱再次回收利用,後通過脫硫除塵工藝處理後到達煙囪,達標排放。該工藝的優勢在於:

(1) 利用餘熱鍋爐進行熱量回收,可實現能源再利用;

(2) 煙氣經餘熱鍋爐後,進入 SCR反應器時溫度正好又能滿足脫硝催化溫度;

(3) 脫硝前除塵,能有效降低煙氣中粉塵對 SCR茄子视频懂你更多app8008的毒化作用,延長茄子视频懂你更多app的使用壽命。

圖 1 玻璃熔窯煙氣脫硝工藝流程圖

4 SCR茄子视频懂你更多app

國內玻璃熔窯大部分已啟動了 SCR脫硝工程,其中 SCR茄子视频懂你更多app不能看了是脫硝係統的核心,是決定著整個脫硝係統的關鍵,是關乎玻璃企業的效益、環保壓力,乃至企業生存的關鍵。目前在玻璃行業,SCR茄子视频懂你更多使用較多的是平板式茄子视频懂你更多app8008和蜂窩式茄子视频懂你更多app,如圖 2 所示。

圖 2 平板式茄子视频懂你更多app8008單元盒和蜂窩式茄子视频懂你更多單元盒圖

平板式茄子视频懂你更多app8008以不鏽鋼網為骨架,采取雙側擠壓的方式將活性物質( V

2

O

5

、MoO

3

等) 與金屬網柵結合成型,節距為 6.0~7.0mm,幾何比表麵積相對較小,具有較強的抗磨損和防堵塞特性,適合於煤質不穩定、含灰量高及灰粘性較強的煙氣環境。同樣,由於基材使用鋼網和鋼板作為支撐性材料,不會產生坍塌等嚴重的環保事件,通用性強,適合於幾克到百克灰份。

蜂窩式茄子视频懂你更多app屬於均質茄子视频懂你更多app,以 TiO

2

、V

2

O

5

和 WO

3

為主要成分,茄子视频懂你更多app本體全部為茄子视频懂你更多app活性材料,因此其表麵遭到灰分等磨損後,仍然能夠維持原有的茄子视频懂你更多app8008性能。其特點是單位體積的茄子视频懂你更多app不能看了幾何比表麵積大,催化活性相對較高,達到相同效率所用的茄子视频懂你更多體積較小。但由於蜂窩形狀夾角較多,易堵灰,僅適合於低灰分、灰粘性小的煙氣環境。兩種形式茄子视频懂你更多app8008在玻璃行業優劣勢對比分析見表 3。

表 3 兩種形式茄子视频懂你更多app不能看了在玻璃行業優劣勢對比分析

從表 3 中可以看出,與蜂窩式茄子视频懂你更多app不能看了相比,平板式茄子视频懂你更多有如下優劣勢:

(1)長條開孔,壓損小,抗堵灰能力強。平板式茄子视频懂你更多app不能看了的節點少,飛灰在茄子视频懂你更多app端麵不易搭橋,同時平板式茄子视频懂你更多app不能看了長方形開口,具有彈性結構。由單板組裝而成,板與板之間並沒有完全固定,在煙氣的流通中,板會有微小的顫動,從而使飛灰不易聚集,減少了飛灰對茄子视频懂你更多app8008的堵塞。蜂窩式茄子视频懂你更多app模塊是將擠出的蜂窩單體組裝固定,為正方形開口,剛性結構。每個單體都牢牢固定,在煙氣的流通過程中茄子视频懂你更多app不能看了不會發生抖動,不僅使飛灰在其端麵易搭橋聚集,同時固定的茄子视频懂你更多app8008增加了飛灰與其直接摩擦的幾率,使得茄子视频懂你更多app的磨損也嚴重。

在壓力損失方麵,平板式茄子视频懂你更多app不能看了也有顯著的優勢。一般地說,在同一反應器內,平板式茄子视频懂你更多app8008的孔隙率在 85%左右,蜂窩式茄子视频懂你更多的孔隙率在 70%左右,大孔隙率意味著小的壓力損失。

(2)不鏽鋼柵網做骨架,抗磨損能力強。蜂窩式茄子视频懂你更多app8008以陶土作為茄子视频懂你更多載體,平板式茄子视频懂你更多app不能看了以不鏽鋼柵網為載體,煙氣中飛灰對茄子视频懂你更多app8008的磨損是不可避免的,而且隨著運行時間的增加,對茄子视频懂你更多app不能看了的磨損也逐漸嚴重,如果沒有相應的措施,會導致茄子视频懂你更多app8008完全損壞。而平板式茄子视频懂你更多app內不鏽鋼柵網可以有效保護茄子视频懂你更多app不能看了免受煙氣中的飛灰對茄子视频懂你更多的進一步磨損,不會對 SCR係統的安全運行產生影響。

如圖 3 所示,用於玻璃熔窯煙氣脫硝治理的兩種茄子视频懂你更多,在同一工藝( 煙氣+餘熱鍋爐+脫硝+餘熱鍋爐+脫硫+除塵+煙囪) ,不同燃料( a 為煤製氣、b 為天然氣) 和相同傳統空氣助燃的工況條件下運行近一年的表現。可以看出,雖然平板式茄子视频懂你更多app不能看了煙氣運行條件更苛刻,但在耐磨和抗堵灰性能上,比蜂窩式茄子视频懂你更多有優勢。

圖 3 在實際工況條件下,不同 SCR茄子视频懂你更多app8008的應用情況

(3)幾何比表麵積小,體積量相對較多。蜂窩式茄子视频懂你更多比表麵積較平板式茄子视频懂你更多app8008大,導致在同等設計條件下所用的平板式茄子视频懂你更多app8008體積量較蜂窩茄子视频懂你更多app不能看了要多,一般體積量為蜂窩茄子视频懂你更多app不能看了的1.1~1.2倍,但在玻璃項目茄子视频懂你更多app不能看了總體積量不大以及平板式茄子视频懂你更多采用大比表麵積鈦白粉作為原料的情況下,差距越來越小。

5 總結

(1)麵對玻璃熔窯在生產過程中產生大量氮氧化物等大氣汙染物,SCR煙氣脫硝技術具有脫硝效率高、技術成熟等優點,在平板玻璃煙氣脫硝治理上得到了廣泛應用。

(2)玻璃熔窯煙氣成分複雜,具有 NOx濃度高、有粘性等特點。為此,要結合玻璃爐窯運行及煙氣特點選擇合適的治理技術路線,使汙染物排放濃度達標。選擇“玻璃熔窯煙氣+餘熱鍋爐+電除塵+SCR脫硝+餘熱鍋爐+脫硫+煙囪”技術,具有較優的環境效益,經濟合理,可在平板玻璃行業推廣使用。

(3)平板式茄子视频懂你更多app8008具有長條開孔,孔隙率高、壓損小、抗堵灰及抗磨損能力強等特點,在玻璃行業煙氣治理中得到了廣泛證明,為業主選擇適合的、性價比高的 SCR 茄子视频懂你更多app提供參考和借鑒。

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