工業(yè)窯爐高溫?zé)煔獬瑑襞欧偶百Y源綜合利用技術(shù)

導(dǎo)讀：工業(yè)窯爐高溫?zé)煔獬瑑襞欧偶百Y源綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔獬瑑襞欧偶懊摿驈U棄物的資源回用，保障后續(xù)一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行同時(shí)降低環(huán)保系統(tǒng)能源損耗。
　　生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
 
　　生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)
 
　　2023-J-18
 
　　申報(bào)單位
 
　　深圳凱盛科技工程有限公司
 
　　推薦單位
 
　　深圳市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
 
　　一、技術(shù)簡(jiǎn)介
 
　　適用范圍
 
　　不僅適用于玻璃、玻纖、生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域，還適用于冶金、鋼鐵、垃圾焚燒等領(lǐng)域。
 
　　技術(shù)原理
 
　　本技術(shù)針對(duì)工業(yè)窯爐煙氣中粉塵高粘性、煙氣成分復(fù)雜多樣、脫硫廢棄物處置耗損大及煙氣脫硝除塵系統(tǒng)復(fù)雜、難以保證煙氣污染物24h超低排放等難題，創(chuàng)新了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔飧煞ㄕ{(diào)質(zhì)脫硫預(yù)處理技術(shù)、脫硫廢棄物的資源化利用技術(shù)以及一體化脫硫脫硝除塵工程技術(shù)等工業(yè)窯爐高溫?zé)煔舛辔廴疚飬f(xié)同脫除關(guān)鍵技術(shù)，攻克了高溫?zé)煔庵姓承苑蹓m及硫化物脫除難題，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔獬瑑襞欧偶懊摿驈U棄物的資源回用，保障后續(xù)一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行同時(shí)降低環(huán)保系統(tǒng)能源損耗。
 
　　工業(yè)窯爐在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，只進(jìn)行脫硫脫硝除塵后直接排放造成了資源浪費(fèi)，且煙氣溫度過(guò)高無(wú)法直接進(jìn)行環(huán)保治理。本項(xiàng)目針對(duì)工業(yè)窯爐高溫?zé)煔赓Y源浪費(fèi)和環(huán)保治理適宜煙溫的問(wèn)題，創(chuàng)新了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔鉄豳Y源綜合回收利用關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合高溫?zé)煔庥酂崂眉夹g(shù)與污染物減排耦合技術(shù)，為環(huán)保系統(tǒng)提供了煙氣超凈排放所需最佳煙氣工況，實(shí)現(xiàn)了低品位煙氣余熱資源的回收、污染物減排系統(tǒng)的協(xié)同耦合及熱資源利用。
 
　　工藝路線
 
　　來(lái)自玻璃熔窯的高溫?zé)煔?，進(jìn)入余熱鍋爐高溫段先回收余熱，煙氣溫度降至~350℃，再進(jìn)入高溫干法脫硫中與噴入的碳酸鈉接觸反應(yīng)，進(jìn)行煙氣調(diào)質(zhì)脫硫；同時(shí)與高溫干法脫硫塔塔體上噴入的氨水/氨氣進(jìn)行充分混合?；旌虾蟮臒煔膺M(jìn)入觸媒過(guò)濾式除塵器，煙氣中的NOX和NH3在過(guò)濾濾芯管所負(fù)載的觸媒(催化劑)作用下，發(fā)生選擇性氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?；煙氣中的顆粒物經(jīng)過(guò)濾餅層被捕捉，再經(jīng)過(guò)清灰系統(tǒng)收集下來(lái)；與此同時(shí)煙氣中的SO2與觸媒過(guò)濾濾芯管表面濾餅層(預(yù)噴涂的脫硫劑層)進(jìn)一步反應(yīng)提高脫硫效率。脫硫脫硝除塵后的凈煙氣再送入余熱鍋爐低溫段，進(jìn)行余熱利用后，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出煙囪。余熱鍋爐回收煙氣生產(chǎn)出過(guò)熱蒸汽，送至汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)出電力供廠區(qū)內(nèi)使用，減少?gòu)S區(qū)外購(gòu)電量；資源化利用脫硫產(chǎn)物，通過(guò)反應(yīng)產(chǎn)物與玻璃生產(chǎn)原料的對(duì)比分析后設(shè)計(jì)研發(fā)脫硫產(chǎn)物配料回用系統(tǒng)，使脫硫產(chǎn)物形成閉路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)資源利用。
 
　　應(yīng)用效果
 
　　煙氣治理層面實(shí)現(xiàn)了一體化技術(shù)顆粒物脫除，日均排放濃度(mg/Nm3)：<5；一體化技術(shù)二氧化硫酸性氣體脫除，時(shí)均排放濃度(mg/Nm3)或去除率：SO2≤20或≥95%；一體化技術(shù)氮氧化物脫除，日均排放濃度(mg/Nm3)或去除率：≤30 或≥95%；環(huán)保年運(yùn)行時(shí)間(環(huán)保)：常年在線。可實(shí)現(xiàn)參數(shù)要遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)標(biāo)《玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26453-2022)要求顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤30，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤200，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤500，與國(guó)際相同技術(shù)對(duì)比，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)參數(shù)要遠(yuǎn)優(yōu)于歐盟 2010/75/EU 要求顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤10，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤50，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤200。
 
　　余熱發(fā)電層面實(shí)現(xiàn)了發(fā)電量(kW)：≥2250；系統(tǒng)自用電率(%)：≤10；年運(yùn)行時(shí)間(h)：8300～8500。優(yōu)于國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T2423-2017要求發(fā)電量≥1760kW，系統(tǒng)自用電率≤15%，與國(guó)際相同技術(shù)對(duì)比，由于能源結(jié)構(gòu)影響，歐美發(fā)達(dá)地區(qū)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，暫時(shí)沒(méi)有可對(duì)比依據(jù)。以600t/d單條玻璃工業(yè)窯爐煙氣為基準(zhǔn)，發(fā)電功率可達(dá)到2280kW，年運(yùn)行時(shí)間達(dá)到8600h，系統(tǒng)自用電率為9.5%，年節(jié)約標(biāo)煤5.9萬(wàn)噸，可減少CO2排放15.3萬(wàn)噸。
 
　　綜上，該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了熔窯煙氣余熱及脫硫廢棄物的資源回用，還實(shí)現(xiàn)了高溫?zé)煔舛辔廴疚飬f(xié)同脫除，兼顧了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
 
　　研發(fā)背景
 
　　節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，也是新時(shí)代我國(guó)建材工業(yè)技術(shù)升級(jí)的重中之重。建材產(chǎn)品及其深加工制品廣泛應(yīng)用于地產(chǎn)建筑、汽車及太陽(yáng)能光伏等領(lǐng)域，不可或缺。建材產(chǎn)業(yè)飛速進(jìn)步的同時(shí)，其大量使用的工業(yè)窯爐消耗了大量能源和原料，產(chǎn)生大量污染物，是我國(guó)污染排放的重點(diǎn)管理對(duì)象。2015 年以來(lái)，我國(guó)依次修訂和頒布了《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》和《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，并在“十三五”期間，進(jìn)一步收緊大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)重點(diǎn)污染城市，提出“2+26”城市特別排放限值，其重點(diǎn)攻堅(jiān)的 4 大對(duì)象中，鋼鐵、玻璃、水泥等都赫然在列。在當(dāng)今日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)政策下，建材作為傳統(tǒng)工業(yè)中典型的高能耗、高排放行業(yè)，其發(fā)展愈發(fā)遭遇排放管控瓶頸，需要對(duì)工業(yè)熔爐煙氣中的 SO2、NOX、粉塵污染物進(jìn)行深度治理。
 
　　以平板玻璃工業(yè)代表，其是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)材料工業(yè)，煙氣特性為：溫度高；氮氧化物濃度高；含有三氧化硫、氯化氫等非常規(guī)污染物；顆粒物粘性較強(qiáng)；含氧量高。此外，還具有頻繁換火、高粘性粉塵易造成設(shè)備堵塞和催化劑中毒失活、煙氣中含有 SO3加劇了設(shè)備的腐蝕、單項(xiàng)處理技術(shù)功能單一、中低溫 SCR 脫硝效率低等難題。因此火電、水泥、鋼鐵等其他行業(yè)的煙氣脫硫脫硝除塵工藝和余熱利用工藝，并不適用于玻璃熔窯。
 
　　經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，玻璃窯爐煙氣粉塵、SO2及 NOX的單項(xiàng)排放控制技術(shù)已基本成熟，但污染物協(xié)同超低排放技術(shù)有待開(kāi)發(fā)。目前國(guó)內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)多數(shù)為濕法脫硫，其產(chǎn)生的廢渣的利用率不充分。而干法脫硫技術(shù)不僅脫硫效率高，而且其副產(chǎn)品還可以充分利用。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和完善，對(duì)工業(yè)窯爐余熱的利用要求方式發(fā)生了變化，利用生產(chǎn)過(guò)程中的余熱建設(shè)電站后，電站的產(chǎn)品——電力將回用于生產(chǎn)，給企業(yè)帶來(lái)巨大的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。因此，在“數(shù)字化經(jīng)濟(jì)”的時(shí)代背景下，一種具備“協(xié)同減排”“資源回用”“全過(guò)程智能化”特性的煙氣治理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為建材行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
 
　　技術(shù)特點(diǎn)
 
　　一、創(chuàng)新了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔飧煞ㄕ{(diào)質(zhì)脫硫預(yù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)窯爐高溫?zé)煔飧煞ㄕ{(diào)質(zhì)及協(xié)同脫酸。攻克了高溫?zé)煔庵袩煔獬煞中再|(zhì)復(fù)雜及各污染物綜合脫除難的技術(shù)瓶頸，解決了后續(xù)煙氣脫硝系統(tǒng)難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的難題。
 
　　二、創(chuàng)新了脫硫廢棄物的資源回用技術(shù)，系統(tǒng)解決固體廢棄物污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物閉路循環(huán)與系統(tǒng)近零排放，在滿足污染物深度減排下實(shí)現(xiàn)資源利用。
 
　　三、創(chuàng)新了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔饷撓醭龎m一體化技術(shù)，解決工業(yè)領(lǐng)域煙氣減排“卡脖子”技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)污染物超低排放下的穩(wěn)定運(yùn)行。
 
　　四、創(chuàng)新了工業(yè)窯爐高溫?zé)煔庖惑w化脫硫、脫硝除塵工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能控制下的污染物超低排放及最小化能量損耗。超低排放指標(biāo)可達(dá)：顆粒物≤4.5mg/Nm3、二氧化硫≤15mg/Nm3、氮氧化物≤30mg/Nm3。
 
　　五、創(chuàng)新了工業(yè)爐窯煙氣降溫?fù)Q熱裝置、余熱發(fā)電鍋爐脫硝溫度調(diào)節(jié)裝置及改進(jìn)余熱鍋爐設(shè)置，實(shí)現(xiàn)煙氣治理系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行及對(duì)進(jìn)入脫硝系統(tǒng)煙氣溫度的完全控制，并與環(huán)保系統(tǒng)耦合。
 
　　二、典型應(yīng)用案例
 
　　案例名稱
 
　　河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司600t/d浮法玻璃退市進(jìn)園項(xiàng)目余熱發(fā)電及煙氣治理工程
 
　　案例簡(jiǎn)介
 
　　河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司600t/d浮法玻璃退市進(jìn)園項(xiàng)目的余熱發(fā)電及煙氣治理工程由深圳凱盛科技工程有限公司(簡(jiǎn)稱深圳凱盛)工程總承包。完工后，項(xiàng)目由業(yè)主自運(yùn)行，深圳凱盛提供技術(shù)服務(wù)。
 
　　達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)
 
　　余熱發(fā)電維度，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)發(fā)電量≥2250kW，系統(tǒng)自用電率≤10%，與國(guó)內(nèi)相同技術(shù)對(duì)比，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)參數(shù)要優(yōu)于國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T2423-2017要求發(fā)電量≥1760kW，系統(tǒng)自用電率≤15%，與國(guó)際相同技術(shù)對(duì)比，由于能源結(jié)構(gòu)影響，歐美發(fā)達(dá)地區(qū)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，暫時(shí)沒(méi)有可對(duì)比依據(jù)。
 
　　煙氣治理維度，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤4.5，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤13，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤30，與國(guó)內(nèi)相同技術(shù)對(duì)比，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)參數(shù)要遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)標(biāo)《玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26453-2022)要求顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤30，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤200，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤500，與國(guó)際相同技術(shù)對(duì)比，本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)參數(shù)要遠(yuǎn)優(yōu)于歐盟 2010/75/EU 要求顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤10，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤50，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤200。
 
　　業(yè)主單位
 
　　河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司
 
　　投運(yùn)時(shí)間
 
　　2020年10月30日
 
　　工藝流程
 
　　來(lái)自玻璃熔窯的高溫?zé)煔?，進(jìn)入余熱鍋爐高溫段先回收余熱，煙氣溫度降至～350℃，再進(jìn)入高溫干法脫硫塔中與噴入的碳酸鈉接觸反應(yīng)，進(jìn)行煙氣調(diào)質(zhì)脫硫；同時(shí)與高溫干法脫硫塔塔體上噴入的氨水/氨氣進(jìn)行充分混合?；旌虾蟮臒煔膺M(jìn)入觸媒過(guò)濾式除塵器，煙氣中的NOX和NH3在過(guò)濾濾芯管所負(fù)載的觸媒(催化劑)作用下，發(fā)生選擇性氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?；煙氣中的顆粒物經(jīng)過(guò)濾餅層被捕捉，再經(jīng)過(guò)清灰系統(tǒng)收集下來(lái)；與此同時(shí)煙氣中的SO2與觸媒過(guò)濾濾芯管表面濾餅層(預(yù)噴涂的脫硫劑層)進(jìn)一步反應(yīng)提高脫硫效率。脫硫脫硝除塵后的凈煙氣再送入余熱鍋爐低溫段，進(jìn)行余熱利用后，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出煙囪。余熱鍋爐回收煙氣生產(chǎn)出過(guò)熱蒸汽，送至汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)出電力供廠區(qū)內(nèi)使用，減少?gòu)S區(qū)外購(gòu)電量。熔窯煙氣余熱被回收利用的同時(shí)，進(jìn)行了環(huán)保治理，兼顧了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
 
　　運(yùn)行情況
 
　　經(jīng)業(yè)主方“河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司”檢驗(yàn)驗(yàn)收，項(xiàng)目自2020年10月30日使用該技術(shù)應(yīng)用至今，能夠?qū)崿F(xiàn)污染物超凈排放指標(biāo)達(dá)到顆粒物排放濃度(mg/Nm3)≤4.5，二氧化硫排放濃度(mg/Nm3)≤13，氮氧化物排放濃度(mg/Nm3)≤30。發(fā)電量可達(dá)到2280kW，年運(yùn)行時(shí)間達(dá)到8600h，系統(tǒng)自用電率為9.5%，核心指標(biāo)均處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。項(xiàng)目成功應(yīng)用為河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司開(kāi)展環(huán)境治理、節(jié)能等業(yè)務(wù)提供了核心技術(shù)支撐和運(yùn)行保障。
 
　　技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
 
　　該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)：發(fā)電功率可達(dá)到2280kW，年運(yùn)行時(shí)間達(dá)到8600h，系統(tǒng)自用電率為9.5%，年節(jié)約標(biāo)煤5.9萬(wàn)噸，減少CO2排放15.3萬(wàn)噸。
 
　　三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
 
　　單位名稱：深圳凱盛科技工程有限公司
 
　　單位地址：深圳市南山區(qū)創(chuàng)業(yè)路北怡海廣場(chǎng)東座5樓
 
　　聯(lián)系人：王慧敏