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NOx治理丨某日资企业深圳工厂备用柴油发电机组尾气黑烟及氮氧化物综合治理

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NOx治理丨某日资企业深圳工厂备用柴油发电机组尾气黑烟及氮氧化物综合治理

2019-10-31

一、项目简介

某日资企业深圳工厂发电机组尾气综合治理项目现场

项目名称:某日资企业深圳工厂发电机组尾气综合治理

项目类型:备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理

设备名称:绿联净化L-DEJH系列尾气处理器

技术方案:金属DPF+SCR

解决方案:三台发动机尾气合一处理

二、治理背景

原发电机组尾气黑烟处理工艺为多级喷淋吸收塔

本项目为某日资企业深圳工厂内3台备用柴油发电机组尾气处理改造项目。柴油发动机型号分别为:S12A2-PTA两台、S6R2-PTAA一台,三台机合计功率2360kW。

柴油发电机组尾气原处理工艺为“三级水喷淋吸收塔”

该企业为提高对突发废气超标排放事件的应急响应能力,建立快速有效的应急响应机制,尽可能地降低废气污染环境的风险,制定并严格执行当地排放标准。对工厂备用柴油发电机组尾气原处理工艺为“三级水喷淋吸收塔”来降低尾气污染物的排放,但第三方检测单位检测,无法满足当前广东省《大气污染物排放限值》DB44/27-2001标准中表二第二时段标准,故对此“三级水喷淋吸收塔”进行改造。

三、当地排放法规解读

深圳地区按照广东省《大气污染物排放限制》执行

广东省《大气污染物排放限值》DB44/27-2001标准中表2工艺废气大气污染物排放限值第二时段中要求:“SO2<500mg/m3、NOx<120mg/m3、颗粒物<120mg/m3”,本项目最终按照此标准执行,并以有资质的第三节检测单位检测出具的检测报告来验收。

四、本案难点分析

三台备用柴油发电机组尾气黑烟及氮氧化物综合治理

1、尾气中碳颗粒物的治理

备用柴油发电机组因为其使用条件一般为停电时紧急使用和每月固定空载开机试机,而此情况下发电机组冷机启动时因燃料未充分燃烧而产生大量的碳颗粒物。柴油发电机组尾气中碳颗粒物的治理方式通常有两种:“主动再生、被动再生”。主动再生是指:DPF单元不用取下来维护,通过喷射柴油燃烧产生的高温或者通过特殊设计的电加热器促使DPF内部积碳进行燃烧,恢复处理能力。被动再生是指:在DPF涂覆特殊配方的贵金属催化剂,在合适的温度情况下,DOC单元产生的NO2与DPF中的C产生化学反应,或人工对DPF进行维护。所以在选取治理方案时,若选用主动再生的方式,平时每月固定空载启动试机,排气温度不足,主动再生系统也不会工作。同时,主动再生系统中的陶瓷DPF段在无温度的情况下极其容易堵塞,故只能选用被动再生的治理方式。

市面上常见黑烟物理过滤方式的三代产品

备用柴油发电机组尾气中碳颗粒物治理方式通常为被动再生,采用DPF载体的方式进行物理过滤,市面上常规的物理过滤方式有三代产品:第一代:水喷淋处理设备;第二代:干式陶瓷黑烟净化器;第三代:干式合金金属黑烟净化器。本项目初始的治理方案为第一代处理技术,由于此技术处理效率低、烟管和喷淋均生锈,其处理效果已无法满足当前的排放标准,现改造我们选用第三代处理技术。

2、尾气排温低

尾气氮氧化物治理通行的技术路线是:SCR(选择性催化还原法);此技术路线的工作原理是:在280-420℃的温度区间,通过喷射尿素水解成NH3作为还原剂,NOx与NH3在催化剂的作用下发生化学反应,将NO、NO2还原成N2和H2O。此备用柴油发电机组使用多为空载开机试机,空载情况下排气温度通常在150℃以下,故治理时需要发电机组带负载运行,来提高尾气的排气温度。

柴油发电机组尾气原处理工艺为“三级水喷淋吸收塔”

3、碳颗粒物影响催化剂的效率

由于备用柴油发电机组在带负载升温的情况下,就需要一定的运行时间。颗粒物的捕集采用的方式为第三代干式合金金属黑烟净化器,物理过滤法捕集碳颗粒物的量有限,故发电机组在带载升温过程中,需要对净化器进行旁通,待温度升至SCR脱硝系统所需温度时,再关闭旁通,同时脱硝系统开始工作。

某日资企业深圳工厂发电机组尾气综合治理项目现场

在此升温的过程中,由于黑烟净化器是处于旁通状态,会有一些碳颗粒物附着在SCR脱硝催化剂载体的表面,会影响催化剂的使用效果,降低脱硝效率,故这是此项目的另一难点。针对此问题及应用场景,我司在SCR反应器上设计吹灰系统,通过空压机给到的压缩空气将SCR催化剂表面的积碳吹走,以保证脱硝的反应效率。绿联净化自主研发专利脱硝产品,可登录官方网站jycycn.com了解更多精彩详情。

五、绿联净化解决方案

1.设计方案:三台机尾气合一处理:金属DPF+SCR

金属DPF+SCR 设计图1

金属DPF+SCR 设计图2

2.项目匹配情况:

S6R2-PTAA匹配L45-DEZS-12合金金属黑烟净化器

绿联净化L45-DEZS-12合金金属黑烟净化器

S12A2-PTA匹配L60-DEZS-12合金金属黑烟净化器

绿联净化L60-DEZS-12合金金属黑烟净化器

三合一SCR脱硝反应器

绿联净化SCR脱硝反应器(治理尾气中的氮氧化物)

3.SCR脱硝原理图

SCR选择性催化还原工作原理图

4. 脱硝系统控制流程图

绿联净化SCR选择性催化还原工作流程图

六、项目现场实景

备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理现场1

备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理现场2

备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理现场3

备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理现场4

备用柴油发电机组黑烟及氮氧化物综合治理现场5

七、排放数据实时监测

本项目氮氧化物治理(SCR脱硝)系统控制界面

本项目根据发动机的治理需求,在SCR脱硝前端加装干式合金金属黑烟净化器去除颗粒物,在混合管段通过前NOx传感器、温度、压力流量计等传感器采集数据,并将参数和机组功率等数据一并传输给PLC系统,PLC可根据实时NOx含量及负载等参数自动控制还原剂(尿素)的喷射量。在SCR反应器出口端通过后NOx、温度等传感器采集处理后的数据,在电控系统液晶控制显示屏上会实时显示出对应数据,也可以远机位的方式在中央控制室实时监测,不需要单独采购烟气分析仪分析处理后烟气成分。

八、项目治理结果

本项目柴油发电机组尾气黑烟及氮氧化物治理检测表

最终第三方检测单位检测结果为:满足广东省《大气污染物排放限值》DB44/27-2001标准中表2工艺废气大气污染物排放限值第二时段中要求:“SO2<500mg/m3、NOx<120mg/m3、颗粒物<120mg/m3”,并由有资质的第三节检测单位出具合格检测报告。

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