煙氣脫硫脫硝余熱回收器是一種集煙氣處理與能源回收于一體的綜合性設備,在環(huán)保和節(jié)能領域發(fā)揮著重要作用。
工作原理脫硫原理:常見的脫硫方法是采用堿性吸收劑(如石灰石、氨水等)與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學反應,將其轉化為硫酸鹽等物質從而去除。以石灰石 - 石膏濕法脫硫為例,石灰石漿液在吸收塔內與二氧化硫反應生成亞硫酸鈣,再通過氧化生成石膏。
脫硝原理:主要有選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。SCR 法是在催化劑的作用下,向煙氣中噴入氨或尿素等還原劑,將氮氧化物還原為氮氣和水;SNCR 法則是在高溫區(qū)域噴入還原劑,無需催化劑即可實現(xiàn)氮氧化物的還原。
余熱回收原理:利用熱交換技術,將高溫煙氣中的熱量傳遞給其他介質(如水、空氣等)。常見的熱交換方式有間壁式換熱,通過金屬壁面將煙氣的熱量傳遞給另一側的介質,使介質溫度升高,實現(xiàn)余熱的回收利用。
設備組成脫硫系統(tǒng):包括吸收塔、漿液循環(huán)泵、氧化風機、石灰石粉倉等設備。吸收塔是脫硫的核心設備,煙氣在其中與吸收劑充分接觸發(fā)生反應;漿液循環(huán)泵用于將吸收劑漿液循環(huán)輸送,保證反應的持續(xù)進行;氧化風機為亞硫酸鈣的氧化提供氧氣;石灰石粉倉用于儲存石灰石粉,為脫硫反應提供吸收劑。
脫硝系統(tǒng):主要由反應器、催化劑層、還原劑儲存與噴射系統(tǒng)等組成。反應器是脫硝反應發(fā)生的場所,催化劑層加速氮氧化物的還原反應;還原劑儲存與噴射系統(tǒng)負責儲存和噴射還原劑,確保脫硝效果。
余熱回收系統(tǒng):包含余熱回收換熱器、熱媒循環(huán)泵等。余熱回收換熱器是實現(xiàn)熱量交換的關鍵設備,熱媒循環(huán)泵用于推動熱媒在系統(tǒng)中循環(huán)流動,將回收的熱量傳遞到需要的地方。
優(yōu)勢環(huán)保效益顯著:有效去除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物,大幅降低了大氣污染物的排放,減少了酸雨、霧霾等環(huán)境問題的發(fā)生,保護了生態(tài)環(huán)境和人類健康。
節(jié)能降耗:回收高溫煙氣中的余熱,將其轉化為可利用的熱能,用于預熱鍋爐給水、加熱空氣或其他工藝過程,減少了對外部能源的需求,降低了能源消耗和生產(chǎn)成本。
提高系統(tǒng)效率:合理的余熱回收可以優(yōu)化煙氣的溫度和濕度等參數(shù),有利于脫硫脫硝反應的進行,提高脫硫脫硝設備的運行效率和穩(wěn)定性,延長設備的使用壽命。
經(jīng)濟效益良好:通過節(jié)能和減少污染物排放帶來的環(huán)保成本降低,為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。同時,回收的余熱還可以創(chuàng)造額外的經(jīng)濟價值,如用于發(fā)電、供熱等。
應用領域電力行業(yè):在火力發(fā)電廠中,大量的煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣含有高濃度的二氧化硫和氮氧化物,同時具有較高的溫度。煙氣脫硫脫硝余熱回收器可以有效處理這些煙氣,回收余熱用于發(fā)電或加熱鍋爐給水,提高發(fā)電效率,降低污染物排放。
鋼鐵行業(yè):鋼鐵生產(chǎn)過程中的燒結、煉鐵、煉鋼等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量高溫煙氣。該設備可對這些煙氣進行脫硫脫硝處理,回收的余熱可用于預熱助燃空氣或加熱生產(chǎn)用水,提高鋼鐵生產(chǎn)的能源利用效率。
化工行業(yè):化工生產(chǎn)中的各種加熱爐、反應釜等設備會排放含有污染物的高溫煙氣。采用煙氣脫硫脫硝余熱回收器可以實現(xiàn)煙氣的凈化和余熱回收,滿足化工生產(chǎn)的環(huán)保和節(jié)能要求。
建材行業(yè):如水泥、玻璃等生產(chǎn)過程中,窯爐排放的煙氣需要進行處理。該設備可以去除煙氣中的污染物,回收的余熱可用于烘干原料或預熱空氣,降低建材生產(chǎn)的能耗。
面臨的挑戰(zhàn)與解決方案設備腐蝕:煙氣中的二氧化硫、氮氧化物等酸性物質以及水分會對設備造成腐蝕。解決方案是選用耐腐蝕的材料(如不銹鋼、陶瓷等)制造設備,對設備進行防腐涂層處理,同時優(yōu)化設備的結構設計,避免積水和腐蝕介質的積聚。
催化劑中毒:在脫硝過程中,煙氣中的灰塵、重金屬等雜質會導致催化劑中毒,降低脫硝效率。可以在煙氣進入脫硝系統(tǒng)前進行預處理,如采用的除塵設備去除灰塵,控制煙氣中重金屬的含量;定期對催化劑進行檢測和再生處理,延長催化劑的使用壽命。
系統(tǒng)復雜:脫硫脫硝余熱回收系統(tǒng)涉及多個子系統(tǒng)和設備,運行管理較為復雜。需要建立完善的自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測和控制;加強操作人員的培訓,提高其對系統(tǒng)的操作和維護能力。


