目前,水泥窑窑尾SCR烟气脱硝技术路线主流技术(应用案例在50条以上)主要有高温高尘SCR技术路线即将SCR反应塔布置在C1出口位置,烟气温度在300℃以上与中温中尘SCR技术路线即将SCR反应塔布置在SP余热发电之后位置烟气温度在190℃以上,同时新建六级预热器项目因C1 出口温度一般在240~270℃,且粉尘浓度在80g/Nm3以内,因此应归属中温范畴。现针对上述两种路线应用边界条件及运行情况进行分析: 以5000t/d熟料线,实际产能6500t/d,海拔500米,NOx本底值600mg/Nm3@10%O2,C1出口标况烟气量40万Nm3/h,工况烟气量95万m3/h,温度300℃,粉尘浓度~120g/Nm3,SP余热锅炉之后标况烟气量42万Nm3/h,工况烟气量78万m3/h,温度200℃,粉尘浓度80g/Nm3,同时海拔越高,工况烟气量差距就越大,催化剂用量差距也就越大。 SCR脱硝技术路线对比表 序号 项目名称 单位 高温高尘 中温中尘 1 SCR进口SO2浓度 mg/Nm3 ~800 ~200 2 SCR进口NOx浓度 mg/Nm3 ~300 ~230 3 SCR出口NOx浓度 mg/Nm3 ~50 ~50 4 SNCR+SCR氨水消耗量(3个月后) kg/tcl 2.5 2.2 5 SCR进口CO浓度 Ppm <1000ppm <1000ppm 6 有机物 % ≤0.5 ≤1 7 SCR进口O2 % ≥1.5 ≥2.5 8 燃料替代TSR % ≤15 ≤30 催化剂选型 1 催化剂层数 层 3+1 4+1 2 催化剂布置 块 5×9 4×9 3 催化剂数量 m3 240 218 4 催化剂单价 元 15000 28000 5 催化剂使用寿命 年 2 3 6 端部硬化 Mm 50 30 SCR系统 1 系统阻力 Pa 650 450 2 系统温降 ℃ 9 4 3 对SP余热发电损失 Kwh/tcl 1.5 0 4 SCR反应器保温厚度 Mm 250 200 5 SCR反应器板材规格 Q355 Q235 6 SCR反应器尺寸 M 10×9 8×9 7 SCR反应器层数 层 4 5 8 SCR反应器单层高度 M 3.5 3.5 9 输灰系统要求 回灰量大,需做降温处理 回灰量小,无需降温处理 清灰系统 1 空压机配置 台 3×160kw 3×132kw 2 单层耙式清灰器数量 台 5 4 3 单层声波清灰器数量 台 5 4 4 阀后压缩空气压力 Mpa 0.45 0.38 5 吹灰电耗 Kwh/h 240 200 6 换热器 T 18 13 7 电加热器 Kw 260 220 8 压缩空气储罐 m3 3×3+25+5 3×3+20+5 喷氨系统 1 离心氨水泵 台 2 2 2 氨水计量阀组 套 1 1 3 氨水喷枪 支 4 4 4 应用效果 有效果,不显著 无效果 土建施工 1 土建高度 M 25 15 2 楼板 一层空压机房,二层电力室 一层空压机房,二层电力室 投资概算 1 土建 万元 120-150 90 2 SCR系统设备(根据以往投标中标价格) 万元 1700-1800 1900-2000 运行成本分析 1 SNCR+SCR氨水 元/tcl 2 1.76 2 电耗(余热损失+系统阻力+清灰) 元/tcl 1.738 0.667 3 催化剂更换 元/tcl 0.5/1 0.42/1.27 4 检修维护 元/tcl 0.083 0.05 5 合计 元/tcl 4.321/4.821 2.897/3.704 备注:运行成本计算依据:氨水800元/吨,电0.55元/kwh,熟料产量为120万吨/年,年运转时间为180天,催化剂更换成本分为建设完成后寿命期内(未更换)与寿命期后(更换)两个成本。 从投资建设及运行成本分析可知:在未考虑碳排放交易成本情况下,1.初始投资,高温高尘SCR技术低于中温中尘SCR技术;2.寿命运行期1.5年左右时,结合投资与运行成本,中温中尘技术低于高温高尘技术,且随着时间越长中温中尘SCR技术优势越为显著;3.若考虑碳排放交易费用,优于高温高尘SCR技术电耗高于中温中尘,其碳排放量交易费用会增加,中温中尘SCR技术会更为明显;4若年运转率不高比如每年60天以内的运转,高温高尘SCR技术在3~5年内的投资+运行成投入低于中温中尘技术路线。根据前言对高温高尘SCR技术与中温中尘SCR技术路线的使用边界条件的分析及后续投资运行成本分析,企业应当根据具体实际情况或未来3年内的情况进行路线的选择,一厂一策。
