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摘要:江蘇德力化纖有限公司積極響應江蘇省打贏“藍天保衛戰”的生態要求，于2017年，為公司自有的3×1200萬大卡/小時燃煤導熱油爐，配套建設煙氣超低排放工程。采用“SCR脫硝”+“布袋除塵器”+“大濕法脫硫”+“濕式電除塵器”的工藝設計。SCR脫硝反應器采用2+1布置;除塵采用高效脈沖式布袋除塵器+后置濕式電除塵器;脫硫工藝采用成熟可靠的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(簡稱大濕法)，設計按5/35/50的超低排放指標執行。該項目設計的特點是工藝先進，技術可靠，動設備可實現在線檢修，滿足凈化系統長期運行。
關鍵詞:超低排放設計;工藝先進;長期運行
0引言
德力化纖是世界500強企業恒力集團下屬核心子公司，公司有3×1200萬大卡/小時燃煤導熱油爐，為公司聚酯纖維生產提供熱源。鍋爐煙氣原來采用水膜塔進行除塵脫硫，并且沒有脫硝工藝。原來的脫硫指標是200mg/Nm3，煙塵指標是50mg/Nm3。隨著國家對大氣治理的標準的提高，特別是2015年十二屆全國人大三次會議《政府工作報告》明確要求推動燃煤機組10/35/50超低排放改造，德力化纖積極響應國家及省政府號召，決定對現有導熱油爐煙氣進行超低排放改造。系統采用“SCR脫硝”+“布袋除塵器”+“大濕法脫硫”+“濕式電除塵器”的工藝設計。SCR脫硝反應器采用2+1布置，還原劑為氨水，每臺爐設置1個SCR反應器;采用布袋及濕電兩級除塵，3爐合用1套。布袋為脈沖式，濕電采用逆流式，布置在吸收塔塔頂;脫硫工藝采用成熟可靠的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(簡稱大濕法)，3爐1塔方案。設計按5/35/50的超低排放指標執行，關鍵技術采用浙江大學專利技術。德力化纖燃煤導熱油爐，是利用鍋爐內燃煤燃燒產生的高溫煙氣，加熱爐內換熱管內的導熱油，再由循環油泵強制液相循環，將熱能輸送給生產聚酯纖維用熱設備，繼而返回鍋爐重新加熱。聚酯纖維生產的特點是中途不能停機，否則損失很大。另外，由于導熱油爐的熱介質是導熱油而不是水，為安全起見，導熱油爐不宜爐內噴氨。導熱油鍋爐煙氣設計參數見表1。
1總體設計思路
新建的煙氣超低排放工程，系統流程如圖1所示。每臺鍋爐對應設置1套SCR脫硝反應器，反應器采用2+1布置，催化劑為蜂窩式，反應溫度為300℃～420℃。還原劑為20%濃度氨水，利用旋風式氨水蒸發器進行蒸發，再由網格式噴氨格柵注入SCR反應器上游煙道與煙氣混合，進行脫硝反應，脫硝效率≥80%，保證出口NOx≤50mg/Nm3。每套SCR尾部設置氨表，監測NH3逃逸濃度低于2．5mg/Nm3。整套SCR裝置煙氣阻力為1000Pa。SCR反應器后由余熱鍋爐及空預器將煙氣溫度降低至160℃，然后分別由3臺鍋爐引風機加壓，3路煙氣匯總進入布袋除塵器除塵。布袋除塵器(全廠共1套)采用高效脈沖式布袋除塵器，濾袋材質為PTFE+PTFE，過濾面積為2830m2，分為2個室。清灰采用“脈沖反吹清灰”的方式，清灰控制采用“定時清灰”和“差壓清灰”兩種方式，脈沖閥為淹沒式。布袋系統除塵效率≥99．93%，確保出口煙塵≤20mg/Nm3。布袋除塵器煙氣阻力≤1500Pa。布袋除塵器灰斗收集下來的干灰則由倉泵系統輸送至灰庫。布袋除塵后的煙氣，由增壓風機加壓，進入吸收塔進行脫硫。脫硫系統采用石灰石－石膏濕法，新建一座吸收塔(3爐1塔)，吸收塔采用逆流式空塔噴淋技術，配置4層噴淋層，液氣比為20L/Nm3。吸收塔下半部為漿池，用于漿液循環，漿液PH控制在5．5(微酸性)左右，以防止塔內結垢。為了提高脫硫效率，吸收塔內設置1層多孔增效托盤，同時在每層噴淋層底部加裝1層聚氣增效環，脫硫效率≥98．5%，確保凈煙氣SO2濃度≤35mg/Nm3。煙氣脫硫系統阻力≤1200Pa。在吸收塔噴淋層上部設置濕式靜電除塵器，進行二級除塵。濕電筒體為圓形，直徑比塔徑大，需擴徑。濕電陽極采用導電玻璃鋼蜂窩管，規格為φ350×6000，濕電集塵面積1167m2。陰極線采用2205合金芒刺管。濕電的含塵脫除液可以直接掉落到塔內漿池，不需要單獨再設置導流管。濕電除塵效率≥80%，確保出口凈煙氣煙塵≤5mg/Nm3。濕電除塵器煙氣阻力≤300Pa。濕電除塵器頂部設置直排煙囪(排煙溫度50℃)，既節省凈煙道材料，又降低煙氣阻力，減少增壓風機電耗。
2設計特點及效果
本次工程設計有如下特點:(1)設計指標先進:即SO2≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3、粉塵≤5mg/Nm3。所有指標均滿足超低排放標準，粉塵指標還高于國家超低標準一個級別。(2)工藝先進:脫硝采用SCR大脫硝，工藝十分成熟。該脫硝系統啟動快、效率高。脫硫為國內最成熟的石灰石－石膏．濕法脫硫，塔內設置脫硫增效盤+增效環。除塵是在布袋除塵器(20mg/Nm3)的基礎上，再在吸收塔出口配套建設1臺濕式靜電除塵器二級除塵，確保粉塵低于5mg/Nm3。(3)系統流程簡潔明了，運行、檢修、維護方便。(4)由于采用3爐1塔，布置緊湊、節約場地。另外，還采用塔頂煙囪，取消了凈煙道，也節省了場地。(5)資源重復利用:脫水之后的石膏可賣到附近水泥廠，作為水泥添加劑廢物利用。(6)因聚酯纖維生產特點是中途不能停頓，所以鍋爐必須365天開機，導致煙氣凈化系統沒有大修時間。所以，本次設計易壞的轉動設備均配有備用，如循環泵、攪拌器、氧化風機等，他們都具有在線檢修及更換功能。布袋除塵器已經設置大旁路，也可以短時間停機檢修。另外，公司考慮建設1臺天然氣鍋爐及配套SCR脫硝裝置，以用于本凈化系統臨時整體停機的應急。本工程于2017年3月開工建設，與同年10月竣工并投運，所有運行指標達到設計要求，新建的凈化系統設備如圖2所示。
參考文獻
［1］羅建明，胡宏興．燃煤熱電企業超低排放項目設計概論［J］．科學技術創新，2021．
［2］薛永明，陸方榮，胡宏興．燒結機煙氣深度協同處理［J］．現代工業經濟和信息化，2019．
作者：王浩 胡宏興 單位：江蘇德力化纖有限公司 浙江北高峰環境工程有限公司