烟气净化与热质回收一体机.docx

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1、烟气净化与热质回收一体机一体机结构示意图降温整流系统：对烟气来流进行整流和降温。雾化混合系统：雾化模块产生IOUnI级雾化浆液与烟气深度混合并反应，以高于99%的效率实现脱硫并去除颗粒物。除雾系统：由涡流产生模块和集尘模块组成，除去剩余颗粒物与水雾，PMl去除效率90机烟气换热/反应系统：特有换热器实现大规模低温差换热和低品质余热回收，同时将烟气进一步降温，实现消白功能。视需要放置脱硝模块。监测控制系统：监测系统烟气流量，温度，浆液流量等重要参数，辅以视频监控，实现对设备状态的全程监控。核心科技支持1、深度混合技术雾化模块采用特殊喷头，可制造最佳粒径分布，实现深度雾化。同时根据流场、温度场、浓

2、度场综合设计，实现与烟气最佳混合，远超传统喷淋工艺。10m级雾化液滴粒径，远优于现有喷淋技术（数百m级至mm级），气液混合效率提高至现有喷淋技术10倍以上；多场协同优化，污染物传质效率不仅取决于流场的速度场和温度梯度场本身，而且还取决于它们之间的夹角。SMART技术特别针对流场速度矢量、温度场梯度、污染物浓度梯度三者之间的夹角进行了优化。2、微细颗粒、雾滴控制进一步保证气液混合的高效性以及之后的分离。实现单个PM2.5颗粒的运动追踪，获得动态一手资料，实现对颗粒碰撞与吸附的精确计算；通过对不同尺度涡流的层级传递控制，实现对亚微米级液滴和粉尘的捕捉，同时特殊表面实现自清洁。1微米颗粒在涡流中的轨

3、迹激发颗粒运动轨迹计算与实际轨迹对比PM2.5颗粒的沉积计算与实验对比3、介尺度涡流控制除尘除雾保证气液高效分离。通过涡流发生模块设置特殊流场，将微细颗粒携带至集尘模块的壁面附近，实现对颗粒和雾滴的捕捉。涡流发生模块产生特定涡流形成特殊流场，将微细颗粒团聚成更大颗粒便于去除。集尘模块采用仿生结构，表面具有亲水性梯度，可吸附微细颗粒，雾滴可以自动移动清洁。颗粒消除效率随粒径变化图颗粒相互作用模拟示意4、高效换热技术本换热器专门针对余热回收系统开发，尤其适合于大规模低温差换热。复合材质，耐腐蚀且换热系数大大超过现有氟塑料产品（整体换热系数超过600Wm2K）,尤其适合大低温差换热；材质与结构配合，

4、表面无结垢发生，长期运行验证。5、高效炉内与炉后脱硝协同通过SSNCR和一体机反应模块协同，总体脱硝效率可达75%以上。基于精确的计算模拟，开发了特殊喷枪和雾化添加剂，选择特殊喷射点和角度，以及实现喷射量的机器学习自动化控制，实现了最佳的喷射效果。与一体机配合脱硝。显著优势1、功能齐全，系统简化一套设备全部达标：尘、硫、氮氧化物超低；占消除白色烟羽、余热利用；烟气提水；初始投资为传统2/3：风道阻力为传统1/3、烟道长度为传统1/4、建设周期为传统l8o2、运行低投入、高收益（1）阻力大减+泵功大减二电耗大减举例：25万Nn?/h烟气（约100蒸吨热力锅炉），本技术路线省电4000度/天，合1

5、50万元/年。（2）设备耗材近零举例：25万Nm3/h烟气（约IOO蒸吨热力锅炉），本技术路线省材料耗费约200万/年。（3）深度余热回收，以供暖为例从烟气侧到用户供水管网，温差5度；提升锅炉热效率3-5%,投资回收2年。廊坊市某热力站40吨锅炉中等负荷运行时的余热回收计量表：2.97吉焦/小时（4）水耗近零、废水近零深度余热换热使得烟气降温，从烟气提水即基本满足脱硫水需求；高效余热换热+脱硫用水水质要求低+独特蒸发设备一蒸发浓缩结晶实现废水处理。25万N）3/h燃煤烟气（约100蒸吨热力锅炉），本技术路线省水约300吨/天。3、整体撬装、工程快捷安全施工难度小，几无高空作业（设备高度6米）整

6、体撬装，基础建设少（百蒸吨级现场施工35天）四、应用场景1、燃气锅炉方案：炉内SSNCR+热质回收一体机（1）氮氧化物超低排放不需要昂贵燃烧器改造，不降低锅炉出力，不降低效率；无需SCR,节省投资，同时减少约IOoOPa风阻；放心使用含氮燃料。（2）除尘、脱硫、除雾至超低；放心使用高硫燃料（3）余热利用提升锅炉热效率5%-10%,余热可用于供暖等；从烟气提水，对于缺水地区意义重大；最终将烟气降温至45摄氏度以下，满足消白标准。一台10蒸吨天然气锅炉，年运行燃气费用约IOoO万元，通过余热利用可年节约50-100万元燃料费。2、生物质电厂或垃圾电厂方案：炉内SSNCR+静电/布袋粗除尘+热质回收

7、一体机（1）氮氧化物超低排放不需要SCR,同时减小IooOPa风阻；适应温差范围大，满足低至500。C燃烧条件。（2）除尘、脱硫、除雾至超低需要采用静电/粗布袋进行粗除尘至IOOmg/m3,之后由一体机实现深度除尘至超低排放标准；（3）余热利用将烟气降温至45摄氏度以下，满足消白标准；热量可用于生物质原材料或者垃圾干燥，降低含水量“10加部分热量可用于废水蒸发处理，实现废水零排放（预处理+浓缩减量+废水蒸发结晶）；可用于冬季供暖（或者厂区除尘器保温、烟道烟囱保温等）。原料干燥（以250总蒸吨位，烟气量约50万Nn?h）为例余热回收量为约2530GJh;生物质干燥，以140th原料计算，降低含水

8、量10%,需要的热量为约28GJh;实施方式：热风干燥+仓储地暖干燥；干燥后原料可以显著提升锅炉热效率以及稳定性3、电解铝烟气脱硫方案：热质回收一体机（1）脱硫、除雾：脱硫产生石膏外销（2）除尘、除氟（3）余热利用将烟气降温至45摄氏度以下，实现超低水耗并消白；热量用于废水蒸发处理，实现废水零排放（预处理+浓缩减量+废水蒸发结晶）；烟气温度约100摄氏度；利用余热量，可以处理的废水量20吨/小时。废水蒸干后剩下固态盐晶体，大大实现废水的减量化。基本程序：预处理一浓缩减量一废水蒸发结晶4、水泥窑烟气净化方案：SSNCR+热质回收一体机（1）SSNCR+一体机脱硝至超低高尘特点，SCR难以使用；本

9、技术无需SCR；脱硝设计边界:氮氧化物初始排放1500mgm3；（2）前置除尘+一体机除尘、脱硫、除雾至超低一体机前必须有旋风、静电或者布袋，使得一体机前lgm3；除尘设计边界：一体机前lg）3即可；设计边界：硫lOg/n?（3）一体机同时完成余热利用及消白提升整体热效率58肌超低水耗+废水零排放；水泥厂的污水、市政污水污泥的干燥出力；对外供暖、热水；最终将烟气降温至45摄氏度以下，满足消白标准。5、轧钢加热炉方案：SSNCR+热质回收一体机（1）氮氧化物超低排放无需SCR,节省投资，同时减少约IOOOPa风阻（2）除尘、脱硫、除雾至超低（3）深度余热利用如果已经采取余热锅炉蒸汽发电，可以将余

10、热锅炉的排烟温度从约150。C进一步降温至45。C以下，满足消白标准；提升加热炉热效率5%左右（采用高炉/焦炉/转炉混合煤气计算），回收余热可用于供暖等；烟气提水，对于缺水地区意义重大。某轧钢加热炉（烟气量24万Nn?h,余热锅炉出口温度150,深度余热回收后排烟温度50。C）余热回收24GJh;如用于供暖，则每采暖季总计节能86400GJ（5个月），折合标准煤2950吨，可供暖18.1万平方米；6、烧结机及球团方案：热质回收一体机+臭氧发生器（1）氮氧化物超低排放不需要SCR,同时减小IOOoPa风阻；高效混合+吸收机制，脱硝效率高，无臭氧逃逸，经济性高；（2）除尘、脱硫、除雾至超低需要采用

11、旋风/静电/粗布袋进行粗除尘至IOOmg/,之后由一体机实现深度除尘至超低排放标准；（3）余热利用将烟气降温至45摄氏度以下，满足消白标准；热量可用于用于供暖；部分热量可用于废水蒸发处理，实现废水零排放；可用于冬季供暖（或者厂区除尘器保温、烟道烟囱保温等）；以150万N?/h烟气量为例：余热回收量为约7590GJh;利用余热进行废水蒸干后剩下固态盐晶体，大大实现废水的减量化。7、高炉出渣系统方案：热质回收一体机+空气加热混风技术（1）烟气提水一体机完成对烟气的净化、冷凝、分水；自带高效分水器，将水分析出，该水排出收集，略经沉降，即可返还用于冲渣，极大减少冲渣耗水量。（2）烟气净化净化功能可以去

12、除高炉冲渣蒸汽中有少量的渣棉及其他排放物，避免下游设备运行受到影响；（3）余热利用+消白将烟气降温至45摄氏度以下，回收热量部分用于空气加热，回收冲渣蒸汽中大部分水分并消白；回收热量用于供暖或者其他应用场合。某钢铁厂高炉每天补水量20003单次冲渣持续时间1.5h为例（按照汽化蒸汽温度95,冷凝温度55C）每小时可回收热量1GJ,供暖季可回收热量400841GJ（5个月）；充分利用可带供暖面积84万平方米；节能每采暖季（5个月）折合标煤13679吨，节水每年约33万吨。案例廊坊市区某热力站IOOt/h锅炉业主概况锅炉配备一个氧化镁法脱硫塔，一个布袋除尘器，一套SNCR；布袋除尘器不能稳定超低排

13、放，消白不达标（初始状态颗粒物12mgm3,排烟温度52）。项目目标建设1套消白、脱硝、除尘、脱硫一体化系统，达到超低排放（颗粒物10mgm3；二氧化硫35mgm3）和烟羽消除；余热回收，给用户提供40至45的闭路循环的洁净热水，产生经济效益；布袋除尘器+脱硫塔停用以节省能耗。采用一台SPMr-IOO烟气净化与热质回收一体机+SSNCR,达成项目目标实施情况建设周期28天；未拆除任何原有设备；55kW浆液循环泵一用一备；SSNCRSPMr-100一台独立使用；环保要求排放：经第三方检测，排放指标远优于超低排放要求；降耗情况经济效益：相较于上一年节约运行费用约150万元；自身运行全部消耗，共约6500元/天：电：脱硫55kW+余热15kW水：脱硫1吨/天+脱硝20吨/天脱硝尿素：2吨/天脱硝雾化添加剂：500元/天余热回收系统设计采用一次网回水分流作为冷源，与烟气换热后直接用于供暖，同时降低排烟温度，满足脱白要求。回收余热效益节能5%；烟气提水，实现脱硫除尘系统“零水耗”；本技术专有换热器集成于一体机内，无需占用现场空间，无需现场施工，几无额外能耗。余热回收情况2019-2020供暖季余热回收热量7303.49GJ,约合6.31GJh,余热回收效益约为70万元；经过优化的二代产品余热回收效率进一步提升，可达到10GJho