杨 飞,王仁波

(烟台鲁宝钢管有限责任公司,山东 烟台 264002)

1 概述

鲁宝环炉采用天然气作为燃料,烟气氮氧化物排放标准执行《山东省区域性大气污染物综合排放标准》(编号:DB37/2376—2013)钢铁行业轧钢热处理炉的规定,自2017年1月1日起至2019年12月31日止执行第三时段标准,基准氧含量(体积分数)按照8%折算,SO2质量浓度<100 mg/m3、NOx质量浓度<150 mg/m3、颗粒物质量浓度<20 mg/m3;自2020年1月1日起执行第四时段重点控制区标准,基准氧含量按照8%折算,SO2质量浓度<50 mg/m3、NOx质量浓度<100 mg/m3、颗粒物质量浓度<10 mg/m3。

根据实测结果,鲁宝环炉烟气量高达220 000 m3/h,烟气中氧含量高达15%以上,折合NOx质量浓度300～500 mg/m3,波动大时高达800 mg/m3,NOx质量浓度高且波动大,鲁宝环炉脱硝前烟气相关参数见表1,超出《山东省区域性大气污染物综合排放标准》“第三时段”NOx质量浓度<150 mg/m3和“第四时段”NOx质量浓度<100 mg/m3的排放标准,存在烟气排放超标的环保风险,亟需增上烟气脱硝设施。

表1 鲁宝环炉脱硝前烟气相关参数

2 现有技术存在的问题

目前国内外烟气脱硝的主流技术是选择性催化还原SCR脱硝工艺和选择性非催化还原SNCR脱硝工艺,但针对鲁宝环炉烟气量大、氮氧化物浓度高的特点,采用哪一种工艺都存在一定的问题。

2.1 选择性催化还原SCR法脱硝

选择性催化还原SCR脱硝工艺,其原理是将尿素热解雾化产生的氨气喷入烟道与烟气混合后进入SCR反应器,在催化剂的作用下将氮氧化物还原成N2和H2O。SCR脱硝工艺尿素反应充分,利用率高,脱硝效率可达80%～90%,脱硝效果比较理想。SCR 脱硝工艺的主要设备为SCR反应器,常规SCR脱硝反应器本体为钢结构,烟气设计成竖直向下流动方向,主要包括钢结构平台、反应器本体、进气烟道、出气烟道、催化剂框架及模块、喷氨格栅、导流板、整流器、声波吹灰器等。常规SCR脱硝反应器结构示意图如图1所示。

图1 常规SCR脱硝反应器结构示意图