臭氧法脱硝技术方案

1、xxxx有限公司2 x 35t链条炉臭氧脱硝改造项目技术规范书目 录一、项目概况:Xxx公司现有2台35t/h链条炉，无锡华光锅炉厂产品，2011年建成投产，锅炉现配套布袋除尘器，2套双碱法脱硫，未配套脱硝系统。原始NOx排放浓度约300mg/NrL锅炉及烟气污染物排放情况如下表：序号参数名称单位数值备注1锅炉型号t/h35链条炉2锅炉数量台23运行时间h/年40004锅炉出口烟气量（单台）m3/h1000005出口排烟温度C NO+Q (1)NO+OfNO+Q (2)NO+NO N2Q (3)NO+O+MNO+M (4)NG+O NO (5)臭氧脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将NO氧化为高价态

2、氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收转化为溶于水的物质，达到脱除的目的。在典型烟气温度下，臭氧对NO的氧化效率可达85%Z上，结合尾部湿法洗涤，脱硝效率也在O3/NO摩尔比为时达到 % 以下为臭氧脱硝工艺流程图。图2-5臭氧氧化湿法脱硝工艺流程图2、影响因素利用臭氧 脱硝的影响因 素主要有摩尔 比、反应温度、 反应时间、 吸(1)摩尔比摩尔比(Q/NO)是指O3与NO之间摩尔数的比值，它反映了臭氧量相对于一氧化氮量的高低。NO的氧化率随O3/NO的升高直线上升。目前已有的研究中，在 O3/NO NO+NO(9)2H+CO2- H2O+CO(10)+ _, .H+OHH H2O(11)与气相中

3、的其他化学物质如 CO, SOx等相比，NOx可以很快地被臭氧氧化，这就使得 NOX勺臭氧氧化具有很高的选择性。因为气相中的NOx被转化成溶于水溶液的离子化合物， 这就使得氧化反应更加完全，从而不可逆地脱除NOx而不产生二次污染。经过氧化反应，加入的臭氧被反应所消耗，过量的臭氧可以在喷淋塔中分解。除了 NOx之外，一些重金属，如汞及其他重金属污染物也同时被臭氧所氧化。烟气中高浓度的粉尘或固体颗粒物不会影 响到NOx的脱除效率。 工艺特点(1)深度脱硝，脱硝效率高，可达到80%Z上。(2)不使用催化剂，无催化剂中毒、反应器堵塞等问题，特别适用于催化剂颗粒物多 的低温烟气脱硝工程。(3)维护费用低

4、，不存在催化剂定期更换等问题。(4)占地面积小，模块化设备可根据现场条件灵活布置。 工艺流程说明将臭氧注入混合反应装置内，使臭氧与烟气充分混合，将烟气中不溶于水的NO氧化成易溶于水的高价态氮氧化物，包括NO, N2C3, NbC5,极短的时间内完成反应。然后进入吸收塔，喷淋碱性溶液将烟气中被氧化的氮氧化物吸收，确保NOxB放浓度在150mg/Nm”下。工艺流程见图3-1 o烟气脱硫脱硝系统按功能分为：1、氧气源系统；2、臭氧发生及注入系统；3、脱硝塔系统；4、 自动控制系统等四个子系统。图3-1烟气脱硫脱硝工艺流程 主要技术要求3.系统臭氧系统集成由臭氧发生系统，控制系统、冷却水系统、检测仪器

5、仪表等组成。在臭氧 发生室内的高频高压电场内，通过微间隙介质阻挡放电技术，将部分氧气(纯度)99%转换成臭氧，产品气体为臭氧化气体，通过出气调节阀后的臭氧管道出气口排出。臭氧发生系统的主要设备包括有：1)臭氧发生器臭氧产率为 15kg/h2)氧气泄漏报警仪1台3)臭氧分布器4）储氧罐：容积为30m3,立式罐。臭氧发生室出气管路上设有臭氧取气口，装有取样阀，通过臭氧浓度仪检测臭氧出气浓度。臭氧发生器氧气进气压力为，现场应使进气压力、流量稳定，以保证稳定的臭氧产量。为保证气源满足臭氧发生器进气要求，在进气管道上安装氧气过滤器（过滤精度医） 对进气进一步净化；在进气管道上同时安装有压力传感器与温度传

6、感器在线检测及就地显 示氧气压力和温度，配置压力开关及安全阀，当臭氧发生器压力过高时，自动泄压，必要 时切断气源，保证臭氧发生器安全生产；同时进气管路设置压力表，用于就地显示进气压 力。在出气管道上安装臭氧调节阀，自动调节臭氧浓度及产量，使臭氧发生器的产量满足 实际需求。臭氧发生工艺原理臭氧发生器的核心采用了先进的介质阻挡双间隙放电技术，原料气流经过绝缘介质与 高压电极之间以及绝缘介质层和臭氧发生器罐体接地极之间的狭小间隙，两个环状间隙之 间的高压电场双面放电，将通过的氧气转换为臭氧，臭氧产生效率高。工业上一般采用电 晕放电法制取，其原理如图 3-2所示：图3-2臭氧发生原理图臭氧发生器最重要

7、的部分是臭氧放电管，设备采用高质量的耐臭氧腐蚀的316L不锈钢材料，PTFE聚四氟乙烯）制造，提高了系统的长期可靠运行。放电管数量在设计时留有 10% 的余量，可抵消不可预见放电管污染带来的效率降低。臭氧发生器安装的形式为水平安装，可以直接将臭氧发生器放在基础上，方便安装和检修。臭氧发生器出厂前已将管道、阀门、仪表和电缆安装好，并且全套系统在工厂完成全部技术指标测试。臭氧发生器设计运行方 式为24小时连续运转。 氧气源系统（见参数说明）冷却水系统本系统冷却水采用冷却塔和循环水泵，循环量不小于40m3/h。臭氧注入系统在进入吸收塔之前的烟气管道上，设置混合反应器；将烟气注入混合器反应器内使烟气和

8、臭氧 充分混合，低价态NOXE极短的反应时间内被氧化为高价态的氮氧化物。自动控制系统 控制范围及要求本系统控制为锅炉烟气脱硝而设计。控制范围主要涉及包括以下内容：组合氧化吸收的控制系统及监测仪表系统。系统具有全自动控制及多级安全保护的功能，可以根据出口烟气中NOx浓度 与烟气分析仪（氧含量、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、风压、风速、风量）的参数，通过调节臭氧注入量来保证出口烟气 NOx浓度达标，同时充分考虑现场和操作检修工作的实际情况，使得运行 更可靠、更安全、更容易检修。自控制功能、原理及其配置简介1）系统控制方式：由主控室负责集中监控，具备手动 /自动控制和调节功能，手自调节无扰切换； 所有

9、监控参数均可通过口令进入监视或设置，最大化方便用户操作。2）监控系统功能：在屏幕中可完成系统集中监视和控制，报警、急停、数据及趋势归档等。3）监控界面功能：按需点按设备或参数弹出相关控制画面，弹出画面可按需放大缩小。4）监控画面组成：包含主界面/公共系统界面/系统工艺流程/参数设置一揽表 界面/常用参数/ 初始参数/历史趋势/报警联锁/故障查询/数据统计/控制统计/设备控制/设备调节等等。5）系统权限：可按用户权限要求定制，分配不同权限口令，用户管理员可修改设定原有权限口令， 满足安全管理要求。6）控制系统维护：在控制系统中可实现故障自检功能，提示维修人员故障位置，及其性质，方便用户日常维护。

10、脱硝系统设备参数表（1）配套吸收系统参数（2）臭氧发生器参数表3-2臭氧发生器参数序号名称参数1质量产量15kg/h2臭氧浓度150mg/L(10wt%)3数量1套4出气压力5臭氧产量调节范围0-100%6单台额定功率105kw7电源380V 5%/3ph/50Hz8气源)99%(vol )9冷却水入口温度2535c10压力流量40m3/hr （单台）12出口温升3-4C（3）氧气源系统参数表3-3氧气源系统参数序号名称单位数量主要参数1液氧储罐台1330m2氧气纯度%99%3汽化器（带减压阀 组）套2200Nm3/h4高级过滤器套2dm表3-4氧气性能要求参数序号名称参数要求备注1气量200

11、Nnm/h2氧气纯度99 %3压力减压后压力Mpa减压前压力4露点 -60 oC5残油含量一，3 mg/m6颗粒jim7温度不大于32 oC主要设备清单序号名称规格型号单位数量备注一液氧系统1液氧罐后效容积不低于 30m3,双层固定真空 粉末绝热储罐（贮槽）。内胆材质采 用/、锈钢，外胆材质为 Q235B。表 面防腐涂层采用喷砂除锈、吹扫、喷涂等工2,同时采用了双组分快速固个1化液体涂料。安装位置符合安监要 求。2气化器气化量500m3/h,自然通风个23调压装置DN40,调压范围：个14安全阀DN40,阀值个15压力表Y-100,M20* 螺纹，01MPa个16球阀DN40,法兰连接，材质

12、304个67氧气过滤器DN40,法兰连接个18法兰式球阀材质：304个1一臭氧系统1臭氧发生器臭氧产率为15kg/h台12稳压阀DN40,调压范围：台13自动调节阀DN40,PN16,法兰连接个14自动开关阀DN40,PN16,法兰连接个15压力变送器量程：0-1MPa, M20* 螺纹，DC24V , 420Ma套16温度变送器PT100，量程 0- 300 度，M25*2 螺纹， l/L : 150/200 , DC24V , 4- 20mA个17PLC控制系统满足现场控制要求套18就地温度表0-100 C,带控制箱个19就地压力表Y-100,M20* 螺纹，01MPa个110臭氧浓度检测

13、 仪DC24V , 4 20Ma台111臭虱流里1DN40,法兰连接台112流量开关DN40,法兰连接个113就地压力表Y-100,M20* 螺纹，01MPa个114阀门管道系统套1三冷却水系统1封闭冷却塔直径1000mm,高米，带风扇，玻璃 钢材质个12过滤器DN25,螺纹接头个13电磁流量计DN25,法兰接口， 0 5m3/h个14就地温度表0-100 C,带控制箱个15就地压力表Y-100,M20* 螺纹，0 个16内循环水泵油 30m3/h,扬程 10m, DN50台27外循环水泵油 80m3/h,扬程 20m, DN80台28板式换热器600*600个19膨胀罐个110止回阀DN25个111蝶阀DN25个6四臭氧添加系统1露点仪DC24V,4-20mA , -100+20 Ctd台12臭氧泄露报警 仪DC24V,干接点输出，0 50PpM台13氧气泄露报警 仪DC24V,干接点输出，0 50PPM台14臭虱流里1DN25,DC24V,4-20mA台15就地压力表Y-100,M20* 螺纹，01MPa台26臭氧喷射格栅316L,重量约套17阀门管道系统316L,重量约套1五电气系统1配电柜面22动力及控制电 缆1kv宗13安装材料宗14就地按钮箱面1装置运行的经济性年脱除NOxS按年运行3000h, BMCRC况下1X20t锅炉可脱除NOx（以N（M）约为36t/