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生物质发电锅炉高温复合滤筒尘硝硫协同脱除技术及装备

更新时间:2020-02-15 20:36:51点击次数:169次字号:T|T

项目名称


生物质发电锅炉高温复合滤筒尘硝硫协同脱除技术及装备

主要完成人


于宪河、高长龙、于长海、王明仁、陈亮

主要完成单位


山东中琦环保设备制造有限公司

项目主要技术内容


1、该项目主要工艺技术内容及关键技术

1)、催化剂的制备工艺:

(1)溶胶-凝胶法制备

TiO2 载体:催化剂载体 TiO2 的主要的制备方法包括有溶胶-凝胶法、浸渍法、共沉淀法、化学气相沉积法等。其中,溶胶-凝胶法是一种低温合成材料的方法,该法可以促进离子定向吸附,降低晶体相结构形成温度,制得的催化剂均匀稳定,抗烧结能力强,是效果较好的制备方法。而且溶胶-凝胶法制得的 TiO2 比表面积大,有利于改善 SCR 催化剂的性能,因此实验采用溶胶-凝胶法制备 TiO2 。

(2)浸渍法负载助催化剂 WO 3

活性物质和助催化剂的负载方法有共混法、沉淀法和浸渍法等。采用共混法和沉淀法得到的催化剂通常不能在催化剂载体 TiO2 表面形成活性组分的单层分布,而容易形成微晶或结晶区,引起催化剂活性下降。因此实验采用浸渍法制备 V2 O5 -WO3 /TiO2 催化剂。

(3)浸渍法负载活性组分 V2O5

由于活性组分 V2O5 不溶于水,实验采用 V2O5 的前驱体 NH4VO3 来配置浸渍液,在载体 TiO2 上负载 V2O5 。取一定量已制得的 WO3 /TiO2 浸渍于相应量的钒酸铵老化溶液中,75℃水浴加热浸渍一段时间,然后蒸干水分,分别在一定温度下进行干燥、锻烧,最后得到负载 V2O5 的 V2O5-WO3/TiO2 催化剂。

2)、高温复合纤维滤筒的制备关键技术

(1)纤维棉处理:首先将岩纤维短切后,在球磨罐中球磨到一定时间,通过时间控制纤维的长径比在30~100之间。为了更好提高纤维与粘结剂及触媒的连接,加入一定量的表面改性剂。

(2)无机粘剂的选择:考虑到水玻璃中的钠离子可能对触媒中毒,降低触媒效果,故使用硅溶胶或磷酸二氢铝等无碱无机粘结剂进行粘结。根据相关理论研究及实际实验,硅溶胶等粘结剂的含量一般不高于1%。

(3)将磨好的玄武岩纤维,与无机粘剂(一般为0.1~0.3 的水玻璃及5~10%的水溶液中),在高速搅拌状态下混合制备成均匀的料浆,料浆分散均匀后,注入到模具中快速抽滤成型,排除水分,再将抽滤成型的湿坯脱模干燥,经低温处理,得到玄武岩短纤维复合过滤筒。

(4)钒钛催化剂的复合:含钒钛催化剂的玄武岩纤维管的工艺,与普通玄武岩纤维管基本相同,只是在湿法工艺中,均匀添加钒钛催化剂后,高速搅拌即可,其催化剂的含量与工艺有关。

2、脱硫脱销除尘系统装备的设计

该系统整体设计思路如下图所示:

采用干法脱硫+玄武岩纤维触媒滤筒组尘硝硫一体脱除系统。这将是本个项目最大的创新点。

1)干法脱硫系统设计

为达到脱硫脱硝工艺温度,烟道系统直接改造锅炉省煤器从省煤器引出烟气烟温 250~350 ℃。干法脱硫系统法的脱硫反应器设计高效的钠基干粉的喷射及均布装置,锅炉排出的烟气经热烟气调温后烟温 250~350 ℃ , 进入脱硫反应器内喷入干燥的碳酸氢钠(NaHCO3、小苏打)超细颗粒(研磨成 20~30μm、600~700 目)粉末,具有很强的与酸性物质反应的能力,其快速地与烟气中的酸性物质如 SO2、SO3、HF、HCl 等反应。如与烟气中的SOx 反应生成亚硫酸钠和硫酸钠。控制系统通过调节加入的脱硫剂(碳酸氢钠)量,来控制烟气脱硫的排放数值。脱硫的反应过程发生在两个环节,一是在脱硫反应器内脱硫剂与烟气的接触过程,二是沾附在后面系统滤筒上的未完全反应的脱硫剂继续与烟气接触反应。同时降低ABS的产生。

2)脱硝系统设计

经过脱硫之后的烟气通过烟道,进入脱销除尘系统即标准滤筒仓体模块(滤筒采用模块化设计)。标准滤筒仓体模块:进口烟道设在下部灰斗,滤筒置于灰斗上方,按照层级排列(合理布置380~400个滤筒),滤筒的下端设有气流均布装置,烟道入口及出口段设有导流板,每个滤筒的出口设置NH3逃逸分析系统。每行滤筒都应安装可拆卸的测试块,并设有安装用的起吊装置、滑道等。脱销除尘系统的外部应设有氨水储存供应装置。氨气进入烟道前,需要空气稀释到体积比5%以下,还要保证氨在混合器内均匀分布。根据烟道中NOx浓度、烟气温度及烟气流量等计算出氨的注入量,通过喷氨流量阀调节,并通过相应的计算实时监测混合器内氨的浓度。

3)除尘系统设计

根据烟气的组成成分,标准滤筒仓体滤筒采用压缩空气低压脉冲清灰。清灰系统设置储气罐和分气包、过滤器,保证供气的压力和力量、品质,清灰力度和清灰气量可以满足各种运行工况下的清灰需求。为了保证喷吹系统的可靠性,采用中美合资的脉冲阀。滤筒结构部分采用计算机进行受力分析和计算,结构简单,稳定性强,能满足各种危险载荷下安全运行。清灰系统采用离线清灰方式,清灰功能的实现是通过PLC利用压差、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹,抖落灰尘。除尘系统的压差对低压脉冲清灰系统的性能其最佳的指示作用。压差变送器起到显示设备整体阻力的作用,PLC会自动变换清尘模式,当压差小于设定值时,清灰系统自动停止清灰,直到系统压差上升到设置值以上时,才会启动清灰。清灰系统作为除尘系统的核心之一,对其进行准确监测和控制有很大的意义。
(编辑:admin)
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