关于玻璃窑炉烟气脱硝

1、关于玻璃窑炉烟气脱硝一、玻璃窑炉烟气烟气脱硝背景天然气作为绿色清洁能源，被玻璃厂家所青睐和选用，以天然气为燃料的浮法玻璃窑炉在玻璃生产中将逐步占有较大比重。2011 年4 月2 日， 环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布的平板玻璃工业大气污染物排放标准规定于2011 年10 月1 日实施。对现有玻璃企业排放限值为：玻璃熔窑颗粒物100 mg/m3，so2600 mg/m3， hcl 30 mg/m3， 氟化物5 mg/m3； 新建线排放限值为： 玻璃熔窑颗粒物50 mg/m3，so2400 mg/m3，hcl 30 mg/m3，氟化物5 mg/m3，nox700 mg/m3。二、玻璃窑炉烟

2、气的组成及特点天然气浮法窑炉的烟气量不大，600 t/d 生产线，窑炉烟气量为95000 nm3/h，1000 t/d生产线，窑炉烟气量为130000 nm3/h。烟气中的主要污染物为so2和nox和微细粉尘。天然气窑炉so2初始排放浓度在300500 mg/m3，nox初始排放浓度在18002870 mg/m3， 粉尘初始排放浓度100300mg/m3（来源：欧盟ippc 平板玻璃工业bat 技术参考文档）。常见天然气浮法窑炉烟气中，粉尘的组成及比例见下表：表1成分na2ok2osio2fe2o3al2o3caotio2cr2o3cuo质量%4345.22.22.41.02.10.051.6

3、0.21.40.50.80.10.70.50.80.40.5三、玻璃熔窑脱硝现状 玻璃熔窑窑炉内部温度可高达1500，窑炉出口温度达500以上，在普遍增设余热发电的情况下烟气排空温度在150左右。根据天然气窑炉初始氮氧化物浓度在18002870 mg/m3， 达标排放浓度为700 mg/m3 的情况，脱硝效率必须大于70%，对部分窑炉更要求达到80%。1、sncr sncr 是非选择性催化还原反应的简称，其原理为在8001100的条件下，喷入还原剂（一般为氨气或尿素溶液）， 将烟气中nox 还原成n2和h2o，从而减少nox 排放，其脱硝效率一般在20%40%， 对于特殊案例有达70%， 但其

4、条件较为苛刻。在玻璃窑炉中适应sncr 脱硝的温度段处于窑炉内，但考虑还原剂对玻璃添加剂和玻璃质量的影响，较难适用。2、scr scr是在脱硝反应器和催化剂存在条件下，向脱硝反应器烟道内喷射还原性物质如氨气，在催化剂的作用下可在270420温度条件下还原烟气中已生成的nox，将其还原成n2和h2o，从而降低nox的排放量。使用的催化剂是以tio2为载体，上面负载钒、钨和钼等催化物质。天然气窑炉， 其粉尘含量在100300 mg/m3，但粉尘中碱金属氧化物含量较高易影响脱硝中的相关反应，且粉尘具有一定的粘性，在脱硝过程中易产生堵塞问题，降低脱硝催化剂与烟气的接触的面积，同时造成系统压降增大，继而

5、会增加系统运行的能耗。由于玻璃原料和各种添加剂的原因，灰分中碱金属氧化物含量较高。碱金属如果与催化剂表面接触，能够直接与活性位发生作用而使催化剂钝化，反应机理是在催化剂活性位置的碱金属与其它物质发生了反应，从而降低了scr催化剂的催化活性，减少了脱硝催化剂的寿命，影响了脱硝的效率及运行的成本。 图1.脱硝催化剂碱金属中毒机理四、玻璃熔窑脱硝技术的选择与改进根据相关的技术资料及工程运行的经验，适合天然气窑炉的脱硝方式选择scr。但因scr 的催化剂和温度选择的合理性，必须对工艺进行细致研究和设计。对于不同种类的催化剂，在同样的条件下，中毒的情况是不同的。在水溶性状态下,碱金属离子有很高的流动性,

6、能够进入催化剂材料的内部。因此,对于整体式的蜂窝陶瓷类的催化剂来说,由于碱金属离子的移动性可以被整体式载体材料所稀释,能够将失活速率降低，因此使用寿命也就更长。此外，在达标排放，玻璃熔窑脱硝系统的布置，分以下几种：（一）ep和scr系统1、高灰配置高灰即scr 的前置式，优点是进入反应器的烟气温度达300500，催化剂活性大，烟气不需要加热即可获得良好的脱硝效果。但催化剂处于高烟尘中，飞灰中的k、na、ca等易使催化剂中毒，也造成蜂窝状催化剂中的烟气通道堵塞，另外烟气温度高也有烧坏催化剂的危险。但该配置工艺布置容易，余热锅炉利用比较充分。2低灰配置。低灰配置优点是催化剂不受飞灰影响，使用效果好

7、，寿命长。可有以下两种配置方式：第一种低灰配置工艺配置简单，余热利用充分。scr 催化剂的温度要求280420，scr 的烟气温度接近下限，脱硝效率降低。ep 在300以上温度工作，必须使用高温ep设备。第二种低灰配置的优点是工艺配置流畅，效果肯定，系统稳定。除需要高温ep 设备外，还需增加喷淋降温设备。余热锅炉配置到末端，利用效率低一些。（二）袋式除尘和scr系统袋式除尘器的工作温度要求200以下，若scr 安装到袋式除尘器之后，烟气必须加热升高到280以上，势必耗用大量能源，从经济角度看，必须使用高灰配置，也即scr 前置。五、工程实例介绍在scr系统设计中，最重要的运行参数是烟气温度、烟

8、气流速、氧气浓度、so3浓度、水蒸气浓度、钝化影响和氨逃逸等。 烟气温度是选择催化剂的重要运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行，同时存在催化的最佳温度，这是每种催化剂特有的性质，因此烟气温度直接影响反应的进程；如本工程选择的催化剂，可在烟温310420之间运行，低于低限温度或高于高限温度运行，催化剂就都会失活。 烟气流速直接影响nh3与nox的混合浓度，需要设计合理的流速以保证nh3与nox充分混合使反应充分进行，流速的选择应避免在催化剂上的积累，并且要避免对催化剂的磨损。另外,水蒸气浓度的增加使催化剂性能下降。催化剂钝化失效也不利于scr系统的正常运行，必须加以有效的控制。吴江南玻玻璃有限公司天然气浮法玻璃烟气脱硝项目，是国内第一个玻璃行业烟气脱硝项目，项目包括一条700t/d和一条1000t/d特种浮法玻璃生产线。该项目中关键的技术为高温电除尘和scr玻璃窑炉脱硝技术的应用。虽然玻璃窑炉的烟气的含尘量较低， 但是为了降低其中碱金属氧化物对催化剂的影响， 延长催化剂的使用寿命，在scr 反应器前设置了高温电除尘器， 把进入反应器的粉尘质量浓度降低到50 mg/m3（标况）以下，同时采用了在国外同等玻