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在生態(tài)環(huán)境部指導(dǎo)下，中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會具體承擔(dān)《目錄》的項目篩選和編制工作。為便于各相關(guān)方使用《目錄》，我會配套編制了《目錄》典型應(yīng)用案例，將陸續(xù)在微信平臺上發(fā)布。所有案例均來自目錄入選項目的申報材料，案例內(nèi)容經(jīng)業(yè)主單位和申報單位蓋章確認(rèn)。
技術(shù)概要
工藝路線
以尿素為還原劑，采用SCR技術(shù)脫除尾氣中NOx，以堿液為吸收劑，采用濕法煙氣洗滌技術(shù)脫除尾氣中SO2。
主要技術(shù)指標(biāo)
NOx凈化率≥80%，NH3逃逸≤10ppm。含硫量3.5%的高硫油SO2凈化效率>95%。
技術(shù)特點
SCR脫硝結(jié)合煙氣洗滌脫硫，船用環(huán)境適應(yīng)性好，和柴油機(jī)匹配性能好。
適用范圍
船用柴油機(jī)、鍋爐NOx、SO2凈化。
經(jīng)典案例
案例名稱
上海海事大學(xué)MAN-B&W3500kW柴油機(jī)排氣處理裝置項目
業(yè)主單位
上海海事大學(xué)
案例概況
上海海事大學(xué)自動化機(jī)艙配備有船用大功率低速柴油機(jī)一臺，主要用于科研試驗以及學(xué)生的教學(xué)培訓(xùn)。該柴油機(jī)運行時間較長，排放量較大(在100%工況時排放量達(dá)到59kg/h)，產(chǎn)生的NOx和SOx排放會對周邊環(huán)境造成較大影響，因此針對該柴油機(jī)臺架開展了脫硝脫硫治理工作。在船級社、主機(jī)廠商、第三方檢測機(jī)構(gòu)的共同見證下，SCR脫硝系統(tǒng)于2016年10月完成驗收，EGC脫硫系統(tǒng)于2017年11月完成驗收，目前運行情況良好。
工藝流程
SCR系統(tǒng)工藝流程：該技術(shù)方案采用低溫催化劑+排氣溫度補償?shù)牡蛪篠CR技術(shù)工藝。由于低速機(jī)排溫較低，在部分低工況可能達(dá)不到系統(tǒng)的反應(yīng)溫度，同時低溫下運行生成的硫酸銨鹽也會對催化劑造成損害，因此通過低溫催化劑滿足柴油機(jī)大部分工況下的反應(yīng)要求，在部分低負(fù)荷點溫度不足時開啟溫度補償單元加熱排氣，滿足反應(yīng)溫度要求；控制單元根據(jù)開環(huán)或閉環(huán)控制策略，實時監(jiān)測柴油機(jī)工況和NOx排放量，并計算SCR系統(tǒng)反應(yīng)所需的還原劑供應(yīng)量；在控制單元指令下，供給噴射單元精確計量供應(yīng)還原劑，并保證噴入混合管路還原劑的霧化噴射效果；還原劑在混合管路中通過與尾氣混合并熱解、水解生成NH3后進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器催化劑的作用下與NOx反應(yīng)，生成無害氣體；尿素日用罐則用于存儲SCR運行所需的尿素溶液；系統(tǒng)運行參數(shù)由控制單元實時監(jiān)測并反饋，以確保NOx高轉(zhuǎn)化效率和低NH3泄漏量。
EGC系統(tǒng)工藝流程：該技術(shù)方案采用NaOH溶液作為吸收劑，通過閉式循環(huán)噴淋洗滌技術(shù)吸收排氣中的硫氧化物，從而達(dá)到IMO相關(guān)法規(guī)要求。具體流程如下：NaOH溶液通過洗滌液循環(huán)泵泵送進(jìn)入洗滌塔(逆流式填料塔)內(nèi)，通過噴嘴霧化形成水洗層，含SOx的柴油機(jī)煙氣通過霧狀空間時，與NaOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到減少SOx排放的效果。經(jīng)過噴淋處理的氣體通過除霧器進(jìn)行氣液分離，潔凈氣體從排氣口排出。噴淋后的洗滌液分為兩個支路，其中一路需經(jīng)過板式換熱器冷卻后重新泵回洗滌塔，另一路直接泵回塔內(nèi)繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)。隨著反應(yīng)進(jìn)行和堿液的消耗，塔內(nèi)pH值逐漸降低，此時啟動堿液泵補充一定量的NaOH溶液維持吸收反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，由于排氣高溫而蒸發(fā)的水則由定時沖洗除霧器的淡水補充。由于柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣還包含少量粉塵、油污及重金屬，因此經(jīng)一段時間噴淋后的洗滌液中積累了一定量的粉塵油污，此時通過引流進(jìn)入緩沖罐進(jìn)行污水處理，污水經(jīng)過處理、監(jiān)測合格后按要求排放。
污染防治效果和達(dá)標(biāo)情況
應(yīng)用對象機(jī)型為MAN 6S35ME型低速機(jī)，SCR系統(tǒng)溫度管理單元及低溫催化劑的應(yīng)用，很好地克服了低速機(jī)排溫低造成的NOx轉(zhuǎn)化效率低下問題。該低速機(jī)SCR、EGC系統(tǒng)運行可靠，性能良好，安裝該系統(tǒng)后的柴油機(jī)NOx轉(zhuǎn)化率達(dá)80%以上，比排放量小于3.4g/kWh，滿足海事組織NOx Tier Ⅲ法規(guī)要求；安裝該系統(tǒng)后的柴油機(jī)廢氣硫碳比(SO2(ppm)/CO2(%v/v))≤4.3，相當(dāng)于采用0.1%硫含量燃油時的SOx排放水平，滿足IMO TierⅢ排放法規(guī)要求。
二次污染治理情況
采用廢水處理單元處理EGC系統(tǒng)廢液，處理量為1t/d，處理后排水滿足MPEC184(59)法規(guī)要求：洗滌水pH值≥6.5；PAH(菲當(dāng)量)濃度限值2250μg/L(0-1tMWh)，水渾濁度不超過進(jìn)水渾濁度的25FNU或25NTU。
主要工藝運行和控制參數(shù)
SCR技術(shù)：NOx比排放≤2.68g/kW·h，滿足海事組織IMO TierⅢ排放法規(guī)要求，NOx轉(zhuǎn)化效率≥80%，NH3泄露≤10ppm。
EGC技術(shù)(采用含硫量3.5%燃油)處理后的廢氣硫碳比(SO2(ppm)/CO2(%v/v))≤4.3，滿足IMO TierⅢ排放法規(guī)要求；排放廢水指標(biāo)：洗滌水pH值≥6.5；PAH(菲當(dāng)量)濃度限值2250μg/L(0-1tMWh)；水渾濁度不超過進(jìn)水渾濁度的25FNU或25NTU。滿足MPEC184(59)法規(guī)要求。
投資費用
工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費用50萬元，設(shè)備投資費用373萬元。
運行費用
總運行成本303元/h。
能源、資源節(jié)約和綜合利用情況
有效降低柴油機(jī)NOx和SO2污染物排放，能源消耗較低。
申報單位：中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所
來源：技術(shù)部
