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案例發布|船舶尾氣脫硫脫硝后處理技術典型應用案例

2019-05-09 10:02:27來源:中國環保產業協會 閱讀量:20169

導讀:船舶尾氣脫硫脫硝后處理技術典型應用案例分享:以尿素為還原劑,采用SCR技術脫除尾氣中NOx,以堿液為吸收劑,采用濕法煙氣洗滌技術脫除尾氣中SO2。更多典型的應用案例中國環保產業協會將陸續發布。
  為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》,推動大氣污染防治領域技術進步,滿足污染治理對先進技術的需求,生態環境部編制并發布了2018年《國家先進污染防治技術目錄(大氣污染防治領域)》(生態環境部公告2018年第76號)(簡稱《目錄》)。
 
  在生態環境部指導下,中國環境保護產業協會具體承擔《目錄》的項目篩選和編制工作。為便于各相關方使用《目錄》,我會配套編制了《目錄》典型應用案例,將陸續在微信平臺上發布。所有案例均來自目錄入選項目的申報材料,案例內容經業主單位和申報單位蓋章確認。
 
  技術概要
 
  工藝路線
 
  以尿素為還原劑,采用SCR技術脫除尾氣中NOx,以堿液為吸收劑,采用濕法煙氣洗滌技術脫除尾氣中SO2。
 
  主要技術指標
 
  NOx凈化率≥80%,NH3逃逸≤10ppm。含硫量3.5%的高硫油SO2凈化效率>95%。
 
  技術特點
 
  SCR脫硝結合煙氣洗滌脫硫,船用環境適應性好,和柴油機匹配性能好。
 
  適用范圍
 
  船用柴油機、鍋爐NOx、SO2凈化。
 
  經典案例
 
  案例名稱
 
  上海海事大學MAN-B&W3500kW柴油機排氣處理裝置項目
 
  業主單位
 
  上海海事大學
 
  案例概況
 
  上海海事大學自動化機艙配備有船用大功率低速柴油機一臺,主要用于科研試驗以及學生的教學培訓。該柴油機運行時間較長,排放量較大(在100%工況時排放量達到59kg/h),產生的NOx和SOx排放會對周邊環境造成較大影響,因此針對該柴油機臺架開展了脫硝脫硫治理工作。在船級社、主機廠商、第三方檢測機構的共同見證下,SCR脫硝系統于2016年10月完成驗收,EGC脫硫系統于2017年11月完成驗收,目前運行情況良好。
 
  工藝流程
 
  SCR系統工藝流程:該技術方案采用低溫催化劑+排氣溫度補償的低壓SCR技術工藝。由于低速機排溫較低,在部分低工況可能達不到系統的反應溫度,同時低溫下運行生成的硫酸銨鹽也會對催化劑造成損害,因此通過低溫催化劑滿足柴油機大部分工況下的反應要求,在部分低負荷點溫度不足時開啟溫度補償單元加熱排氣,滿足反應溫度要求;控制單元根據開環或閉環控制策略,實時監測柴油機工況和NOx排放量,并計算SCR系統反應所需的還原劑供應量;在控制單元指令下,供給噴射單元精確計量供應還原劑,并保證噴入混合管路還原劑的霧化噴射效果;還原劑在混合管路中通過與尾氣混合并熱解、水解生成NH3后進入反應器,在反應器催化劑的作用下與NOx反應,生成無害氣體;尿素日用罐則用于存儲SCR運行所需的尿素溶液;系統運行參數由控制單元實時監測并反饋,以確保NOx高轉化效率和低NH3泄漏量。
 
  EGC系統工藝流程:該技術方案采用NaOH溶液作為吸收劑,通過閉式循環噴淋洗滌技術吸收排氣中的硫氧化物,從而達到IMO相關法規要求。具體流程如下:NaOH溶液通過洗滌液循環泵泵送進入洗滌塔(逆流式填料塔)內,通過噴嘴霧化形成水洗層,含SOx的柴油機煙氣通過霧狀空間時,與NaOH溶液發生化學反應達到減少SOx排放的效果。經過噴淋處理的氣體通過除霧器進行氣液分離,潔凈氣體從排氣口排出。噴淋后的洗滌液分為兩個支路,其中一路需經過板式換熱器冷卻后重新泵回洗滌塔,另一路直接泵回塔內繼續循環反應。隨著反應進行和堿液的消耗,塔內pH值逐漸降低,此時啟動堿液泵補充一定量的NaOH溶液維持吸收反應繼續進行,由于排氣高溫而蒸發的水則由定時沖洗除霧器的淡水補充。由于柴油機產生的廢氣還包含少量粉塵、油污及重金屬,因此經一段時間噴淋后的洗滌液中積累了一定量的粉塵油污,此時通過引流進入緩沖罐進行污水處理,污水經過處理、監測合格后按要求排放。
 
  污染防治效果和達標情況
 
  應用對象機型為MAN 6S35ME型低速機,SCR系統溫度管理單元及低溫催化劑的應用,很好地克服了低速機排溫低造成的NOx轉化效率低下問題。該低速機SCR、EGC系統運行可靠,性能良好,安裝該系統后的柴油機NOx轉化率達80%以上,比排放量小于3.4g/kWh,滿足國際海事組織NOx Tier Ⅲ法規要求;安裝該系統后的柴油機廢氣硫碳比(SO2(ppm)/CO2(%v/v))≤4.3,相當于采用0.1%硫含量燃油時的SOx排放水平,滿足IMO TierⅢ排放法規要求。
 
  二次污染治理情況
 
  采用廢水處理單元處理EGC系統廢液,處理量為1t/d,處理后排水滿足MPEC184(59)法規要求:洗滌水pH值≥6.5;PAH(菲當量)濃度限值2250μg/L(0-1tMWh),水渾濁度不超過進水渾濁度的25FNU或25NTU。
 
  主要工藝運行和控制參數
 
  SCR技術:NOx比排放≤2.68g/kW·h,滿足國際海事組織IMO TierⅢ排放法規要求,NOx轉化效率≥80%,NH3泄露≤10ppm。
 
  EGC技術(采用含硫量3.5%燃油)處理后的廢氣硫碳比(SO2(ppm)/CO2(%v/v))≤4.3,滿足IMO TierⅢ排放法規要求;排放廢水指標:洗滌水pH值≥6.5;PAH(菲當量)濃度限值2250μg/L(0-1tMWh);水渾濁度不超過進水渾濁度的25FNU或25NTU。滿足MPEC184(59)法規要求。
 
  投資費用
 
  工程基礎設施建設費用50萬元,設備投資費用373萬元。
 
  運行費用
 
  總運行成本303元/h。
 
  能源、資源節約和綜合利用情況
 
  有效降低柴油機NOx和SO2污染物排放,能源消耗較低。
 
  申報單位:中國船舶重工集團公司第七一一研究所
 
  來源:技術部

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