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锅炉环保装备协同减排与资源化技术开发应用

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成果主要完成人

孙桂泉、江建军、李 强、邹 建、刘 佳、朱建国、褚红娟、蔡 兵、沈 达、周 峰、徐海涛、董延茂

项目概况

根据国家《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》及江苏省《“两减六治三提升”专项行动方案》要求,2019年前江苏范围内的燃煤电厂全部实行烟气超低排放标准。南纤公司自备燃煤电厂锅炉环保装备及技术已经无法适应新的标准要求,面临环保设施的全面升级改造。

自2018年,南纤公司投入6980万元,开展锅炉环保装备协调减排与资源化技术开发应用。公司领导层高度重视,总经理、副总经理亲自主抓,以技术创新、自主应用开发为主体,以国内外先进技术资源为支撑,历时2年自主实践攻关,于2019年末完成了5个重点研究课题和全面推广应用。先后完成了MORETANA氧化镁湿法烟气脱硫技术再创新、烟气脱硫工艺协同废液浓缩减排技术开发应用、镁法脱硫废渣的资源化技术开发、液态排渣炉脱硝装备技术的开发应用、节能减排型高湿烟气深度减排技术开发应用,形成了锅炉环保装备的减排集成技术。针对日本引进的MORETANA烟气脱硫装备技术开展技术再创新,通过CFD模拟技术、浆液自然分区技术、高效喷淋技术,从气相和液相两方面优化流场分布、提升传质效率,最终实现SO2超低排放;协同脱硫工艺烟气对浆液的蒸发,实现硫酸镁溶液的无能耗浓缩,浓度由原来的1~2%提高到20%,脱硫废水排放减少87%。开发亚硫酸镁高效催化氧化技术、气液喷射氧化技术,实现硫酸盐快速氧化,避免了浓缩时结晶;开发出以脱硫废渣为原料的Mg-Al-Si-Fe类水滑石,并成果应用在防火堵料、电缆导管等阻燃抑烟材料,实现脱硫废渣的资源化利用;利用分级燃烧机理在国际上首创旋风炉低氮燃烧技术;创新的尿素法炉内热解脱硝技术,避免液氨站的重大风险。多阶段协同脱硝技术实现了NOX超低排放;基于烟气饱和水相变凝聚机理开发出 “二合一烟气降温—升温技术”,集成低能耗高效冷凝技术,实现烟气水汽冷凝相变,降低汽水和可溶解性盐排放大气,同时消除了烟气有色污染,实现高湿烟气的深度治理。

这些技术成果成功推广应用至公司8台锅炉环保工艺系统,全部实现超低排放限值标准, SO2排放浓度从40mg/m3降低为15mg/m3,年减排量71吨,NOX排放浓度从70mg/m3降低为30mg/m3,年减排量69吨,髙湿烟气可溶解性盐减排32吨/年,脱硫废水排放从136万吨/年减少至18万吨/年,环保效益显著。由于多工艺环保装备相互协调控制,锅炉生产与环保运行协同控制,实现了系统的优化运行,环保装备的低能耗运行,甚至有些环保装备在减排的同时还产生了较好的经济效益,脱硫再创新及先进的废水浓缩技术节省运行费用475万元/年。

南纤公司在锅炉环保装备上取得一系列技术创新成果获得诸多技术专利和技术成果奖项,成为省、市及行业的减排典范,为地方环保标杆和窗口,荣获工业和信息化部“绿色工厂”。省、市政府及环保厅领导前来调研,相关同行前来交流学习,环保装备相关技术在同行得到推广应用,周边社会人士也纷纷给予点赞,企业因环境的友好,得以与社会和谐相处,社会效益显著。