垃圾焚烧发电厂烟气提标改造系统化联合工艺技术研究

垃圾发电行业烟气提标改造势必面临运行成本上升的问题，按照行业内烟气排放工艺现状，采用传统烟气处理工艺“SNCR 脱硝”技术的焚烧厂普遍无法达到提标排放限值要求，因此开展烟气提标改造是焚烧行业面临的共性问题，垃圾发电领域部分电厂先后采用“SNCR+ 固态干法脱硝”联合脱硝组合工艺实现了 NOx 、 NH₃ 因子的超低排放，本文基于研究实际开展介绍。

1 固态干法脱硝技术

固态干法脱硝脱硝技术是一种区别于单纯的 SNCR 和 SCR 的脱硝方式。固态干法脱硝是将固体粉末 / 颗粒状的脱硝剂通过气力输送的方式喷入余热锅炉炉膛，喷射最佳温度窗口为 850% -1050℃，在此温度下，高分子脱硝剂分解释放还原剂与烟气中的氮氧化物反应，将氮氧化物还原成氮气的脱硝技术。其工艺流程为：干法脱硝剂经气力输送至安装在炉膛上的高分子硝剂专用喷枪，将高分子脱硝剂均匀喷入温度约 850℃ -1050℃的垃圾焚烧炉膛内，使其完全裂解气化和扩散后，使还原剂与炉膛内的高温烟气充分混合，并与烟气中的氮氧化物发生脱硝反应。

2 “SNCR+ 固态干法脱硝”联合脱硝工艺

焚烧炉烟气经过余热锅炉，再经省煤器进入 SDA（半干法）反应塔脱除烟气中的硫化物，然后烟气再经干法脱硫 + 活性炭 +SDS （干法）脱硫工艺，最后经过除尘器脱除灰尘颗粒物，经烟囱排放。具体流程见图1 ：

（图 1 ：“ SNCR+ 固态干法脱硝”联合脱硝工艺流程图）

3 应用实例研究

某垃圾发电厂配置 2×300t/d 焚烧炉 +1^*15MW 汽轮发电机组，炉型为往复式机械炉排炉，余热锅炉为立式锅炉，额定蒸发量 25t/h ；过热蒸汽出口压力6.4MPa ；过热蒸汽出口温度 450^∘C 。根据该垃圾发电厂“ 5NCR+ 固态干法脱硝”改造目标，锅炉负荷适应范围 75～100% ，NOx 排放浓度 ⩽80mg/m³ ，氨逃逸⩽8mg/m³ 进行调试，经调试发现固态干法脱硝系统运行后 NOX 及氨逃逸量均可得到有效控制。调试数据见表1 ：

经过试运数据可以得出，采用 ⁶⁶SNCR+ 固态干法脱硝”工艺连续运行，无论锅炉垃圾燃烧工况如何变化， SNCR+ 固态干法脱硝工艺组合均能平稳的将NOX 指标控制在 100mg/m³ 以下，NOX 最低浓度控制在 61mg/m³ ，比单纯采用SNCR 或固态干法脱硝工艺具有更好的适应性和稳定性。

目前垃圾焚烧发电厂一般都有 SNCR 工艺，脱硝系统改造只增加固态干法脱硝工艺即可实现组合工艺，而固态干法脱硝工艺简单，占地面积小，工艺改造较为容易。改造后 SNCR 系统和固态干法脱硝系统既可以联合使用，又可在SNCR 出现故障时，固态干法脱硝单独运行，烟气NOX 达标排放更有保证。

4 经济性分析

根据该垃圾发电厂应用实例数据，随机抽取两个半月的经济性分析数据，脱硝氨水单价按 945 元 / 吨，脱硝剂按 5500 元 / 吨计算， NOx 小时均值 80mg/ m³ 控制，氨水平均单耗为 2.54kg/t ，脱硝剂单耗为 0.56kg/t_< 采用“SNCR + 固态干法脱硝”联合脱硝法的吨垃圾脱硝总成本约 5.47 元。吨垃圾处理成本较之前增加 3.07 元左右，按年焚烧 37 万吨垃圾计算，每年脱硝费用增加约为 114万元，较成本高昂的 SCR 工艺相比，具有良好的费效比。通过经济性分析，“SNCR+ 固态干法脱硝”对于运营成本的增加值在可接受范围内。目前固态干法脱硝技术已日趋成熟，以往容易堵塞等系统缺陷可通过系统化方法针对性解决，如：采用颗粒状脱硝剂、提高罗茨风机压力保证物料输送流速、合理设计输送管路参数及走向、加装分配器和喷枪的脉冲防堵吹灰装置、采用真空上料装置、增加储藏振打装置等。此工艺可作为当前烟气超低排放低成本路线的合理选择之一。

5 结论

通过开展“ SNCR+ 固态干法脱硝”联合脱硝技术改造，结合数据统计分析结果，采用“SNCR + 固态干法脱硝”联合脱硝工艺能够较平稳的将 NO_X 指标控制在 100mg/m³ 以下，比单纯采用 SNCR 或固态干法脱硝工艺具有更好的适应性和稳定性存量垃圾发电厂现有的脱硝系统改造只需增加固态干法脱硝工艺即可实现组合工艺，且固态干法脱硝具有工艺简单，占地面积小（20-40 ㎡），投资少，NOx 指标控制较稳定等优点，改造后SNCR 系统和固态干法脱硝系统联合使用，烟气 NOx 可实现超低排放，此工艺可作为当前烟气超低排放低成本路线的合理选择之，后续在基于“SNCR + 固态干法脱硝”联合脱硝技术改造的基础上继续开展在烟道尾部增加“烟气再循环装置”是需要进一步应用研究的方向。

参考文献：

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[2] 王浩，王永生．生活垃圾焚烧厂烟气处理系统提标改造 [J]．工业安全与环保，2018（7）：45-50

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