一、NO、脫除效率脫硝效率是脫硝系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。在實(shí)際工程中通過反應(yīng)器進(jìn)出口的N0x分析儀表測量N0x的濃度,經(jīng)DCS控制系統(tǒng)計(jì)算比較后將信號反饋給氨流量調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥根據(jù)反饋信號來控制噴入煙道中的氨量,從而保證設(shè)計(jì)的脫硝效率。二、氨逃逸率SCR系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),噴入反應(yīng)器內(nèi)的氨不能100%地與N0,進(jìn)行反應(yīng),未參加化學(xué)反應(yīng)的氨會隨煙氣或飛灰從反應(yīng)器的出口被帶入下游的空氣預(yù)熱器,這種現(xiàn)象稱為氨的逃逸。通常所說的氨逃逸率是指反應(yīng)器出口煙氣中氨的濃度(ppm),轉(zhuǎn)換成6%氧量、標(biāo)態(tài)、干基的數(shù)值。氨逃逸率也是脫硝系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。在實(shí)際工程中氨的逃逸量可以用氨的分析儀在反應(yīng)器的出口測量得出,也可以通過脫硝效率經(jīng)DCS控制系統(tǒng)計(jì)算得到。通常氨逃逸率越小越好,因?yàn)闊煔庵袣堄嗟腘H3會與SO3反應(yīng)生成NH4HS03,這是一種很粘的物質(zhì),附著在空氣預(yù)熱器表面,影響空氣預(yù)熱器的效率。另外多余的NH3進(jìn)入大氣,也是對空氣的污染。高含塵量布置的SCR系統(tǒng)氨的逃逸率一般小于5ppm。三、煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的空間速度空間速度是SCR的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),它是煙氣體積流量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的濕煙氣)與SCR反應(yīng)塔中催化劑體積的比值。SNCR脫硝的還原劑一般選擇20%~27%濃度的氨水,或相同摩爾比的尿素溶液;湖北脫硝選擇
目前SCR脫硝催化劑的研究熱點(diǎn)之一是過渡金屬負(fù)載或者離子交換的微孔分子篩催化劑,該催化劑一般以Cu或者Fe為活性組分。Cu基分子篩催化劑具有良好的低溫催化能力;Fe基分子篩催化劑能在高溫下保持較高的NOx轉(zhuǎn)化率;過渡金屬氧化物CeO2因良好的氧化還原能力和強(qiáng)烈的金屬間相互作用,在催化劑上的應(yīng)用前景也相當(dāng)廣闊。唐劍驍?shù)纫缘润w積浸漬法為基礎(chǔ),探究微波干燥和普通干燥制得負(fù)載型Cu基分子篩催化劑M-4Cu-ZSM-5和4Cu-ZSM-5的脫硝活性。研究結(jié)果表明,銅的引入對ZSM分子篩的脫硝活性有明顯的提升作用;M-4Cu-ZSM-5催化劑在低于200℃時(shí)顯示比4Cu-ZSM-5略高的脫硝活性。黃增斌等分別以β、ZSM-5和USY分子篩為載體,采用浸漬法制備了錳鈰催化劑,并對催化劑的低溫脫硝性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3種分子篩負(fù)載的錳鈰催化劑均有較好的低溫活性,其中Mn-Ce/USY催化劑在107℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率能達(dá)到90%?;钚越M分MnOx主要以無定型態(tài)分布于催化劑表面,催化劑表面弱酸對反應(yīng)起主要作用。Zhao等分別以ZSM-5、SAPO-34為載體,制備了Cu-Mn雙金屬分子篩催化劑Cu-Mn/ZSM-5、Cu-Mn/SAPO-34。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)Cu/Mn比為3∶2時(shí)。山東脫硝制造價(jià)格脫硝是指用還原劑將空氣中的NOX還原為N2和水的過程;
根據(jù)流場計(jì)算及實(shí)測煙氣在旋風(fēng)分離器內(nèi)平均停留時(shí)間將大致大于1S,而旋風(fēng)分離器內(nèi)溫度基本不變化,還原劑在合適溫度區(qū)間內(nèi)停留時(shí)間將超過1S,超過比較好反應(yīng)停留時(shí)間,已經(jīng)足夠讓其充分反應(yīng)。除了需要反應(yīng)時(shí)間外,還需要脫硝還原劑與煙氣的充分混合。CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器中,氣流的流場比較復(fù)雜,有分離器入口的轉(zhuǎn)向和加速、主氣流沿著分離器內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向等。隨著固相的分離,氣體也貼壁旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中有回流區(qū)形成、為氣相的擴(kuò)散和混合創(chuàng)造了非常好的條件。氣相在旋風(fēng)分離器中的強(qiáng)烈混合,對噴氨脫硝反應(yīng)非常有利。在CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器內(nèi),還原劑與煙氣將得到非常好的混合,有利于提高脫硝效率。根據(jù)SNCR法的NOx脫除效率影響因素,從利于提高脫硝效率方面考慮,還原劑噴射點(diǎn)選擇在為旋風(fēng)分離器入口。綜合上述:采用SNCR脫硝技術(shù),對該項(xiàng)目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設(shè)備造成腐蝕的影響均較小,不影響機(jī)組運(yùn)行的安全,不需要進(jìn)行針對性設(shè)備改造;SNCR脫硝技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相比,具有工程實(shí)施較為簡單易行,投資及運(yùn)行成本低,占地面積少,建設(shè)工期短;該項(xiàng)目CFB鍋爐機(jī)組滿負(fù)荷燃用褐煤時(shí),原始NOx排放濃度比較高約為240mg/Nm3。
促使很多電廠脫硝系統(tǒng)傾向于用尿素作為還原劑。。因此,脫硝還原劑液氨改尿素,在安全方面將得到**的提升。經(jīng)濟(jì)性方面無論是選用液氨還是尿素作為還原劑,在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用中,檢修費(fèi)用相當(dāng),蒸汽、水等消耗也相近,還原劑的采購成本和運(yùn)行電費(fèi)則為主要費(fèi)用,因此控制還原劑費(fèi)用和消耗的電費(fèi)是控制脫硝生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。1)還原劑采購費(fèi)用中能自備電廠如選用液氨作為還原劑,液氨的耗量為115kg/h,而尿素作為還原劑時(shí)的耗量為200kg/h,按8000h計(jì)算,年耗氨量為920t,年耗尿素量為1600t,根據(jù)當(dāng)前市場價(jià)格按液氨到廠價(jià)3200元/噸、尿素到廠價(jià)1900元/噸計(jì)算,年原材料費(fèi)用分別為液氨、尿素304萬元。2)電耗選用液氨作為還原劑時(shí),脫硝系統(tǒng)電負(fù)荷不大于50kw,而選用尿素時(shí),脫硝系統(tǒng)電負(fù)荷不大于480kw,相差430kw,按年運(yùn)行8000h,廠用電,選擇尿素時(shí)年電費(fèi)增加。3)簡單性價(jià)比(1)采購費(fèi)用無論是選用液氨還是尿素作為還原劑,在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用中,檢修費(fèi)用相當(dāng),蒸汽、水等消耗也相近,還原劑的采購成本和運(yùn)行電費(fèi)則為主要費(fèi)用,因此控制還原劑費(fèi)用和消耗的電費(fèi)是控制脫硝生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。以一臺350MW超臨界抽凝燃煤發(fā)電機(jī)組為例,脫硝裝置入口設(shè)計(jì)NOx為300mg/Nm3。氧含量的大小是脫硝效率的一個(gè)重要指標(biāo);
選擇性非催化還原法SNCR脫硝系統(tǒng)是目前主要的脫硝技術(shù)之一,在爐膛850~1050℃狹窄的溫度范圍內(nèi),在爐膛內(nèi)煙氣適宜處均勻噴入氨或尿素等氨基還原劑,還原劑在爐中迅速分解,與煙氣中的NOX反應(yīng)生產(chǎn)N2和H2O,而基本不與煙氣中的氧氣發(fā)生作用的技術(shù)。SNCR脫硝方法主要是將還原劑在850~1150℃溫度區(qū)域噴入含NOx的燃燒產(chǎn)物中,發(fā)生還原反應(yīng)脫除NOx,生成氮?dú)夂退NCR脫硝在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中可達(dá)到90%以上的NOx脫除率。在大型鍋爐應(yīng)用上,短期示范期間能達(dá)到75%的脫硝效率。SNCR的典型工藝流程為:還原劑—>鍋爐/窯爐(反應(yīng)器)—>除塵脫硫裝置—>引風(fēng)機(jī)—>煙囪。還原劑以氨水(尿素溶液)為主,20%氨水溶液(或尿素需增加制備模塊制成尿素溶液)經(jīng)輸送化工泵送至靜態(tài)混合器,與稀釋水模塊送過來的軟化水進(jìn)行定量的混合配比,通過計(jì)量分配裝置精確分配到每個(gè)噴槍,然后經(jīng)過噴槍噴入爐膛,實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)。SNCR脫硝系統(tǒng)投資成本低,建設(shè)周期短,脫硝效率中等,比較適用于缺少資金的發(fā)展中國家和適用于對現(xiàn)有中小型鍋爐的改造。脫硝廠家認(rèn)為這種技術(shù)的不足之處就是NOx的脫除效率不高,氨逃逸比較高。所以單獨(dú)使用SNCR技術(shù)受到了一些限制。但對于中小型機(jī)組或老機(jī)組改造。脫硝工程的電氣控制應(yīng)設(shè)置為單獨(dú)的系統(tǒng),必須設(shè)置單獨(dú)的操作站;河北脫硝采購
整個(gè)脫硝改造過程可以分為低氮燃燒改造、SNCR或SCR工程、煙氣實(shí)時(shí)檢測等內(nèi)容;湖北脫硝選擇
不影響機(jī)組運(yùn)行的安全,不需要進(jìn)行針對性設(shè)備改造。SNCR脫硝技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相比,具有工程實(shí)施較為簡單易行,投資及運(yùn)行成本低,占地面積少,建設(shè)工期短,氮氧化物排放可達(dá)到環(huán)保要求。根據(jù)滿足布置要求,投資成本經(jīng)濟(jì)合理,本工程推薦采用SNCR工藝。2、SNCR脫硝系統(tǒng)還原劑的選擇:SNCR脫硝系統(tǒng)還原劑有液氨、氨水、尿素三種。1)液氨:優(yōu)點(diǎn):噴入爐膛后會迅速揮發(fā)成氣體,不會造成爐內(nèi)受熱面濕壁、腐蝕;缺點(diǎn):氨氣有毒、可燃、可爆,儲存的安全防護(hù)要求高,需相關(guān)消防安全部門審批才能大量儲存、使用;采用液氨的SNCR相對而言系統(tǒng)比較復(fù)雜,初期投資費(fèi)用高,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,管道損失大,液氨泄漏事故頻繁發(fā)生,從安全方面考慮,建議不采用液氨作為還原劑;2)氨水:優(yōu)點(diǎn):噴射剛性、穿透力比氨氣噴射高;缺點(diǎn):氨水惡臭、揮發(fā)性和腐蝕性強(qiáng),有一定的操作安全要求,由于含大量的稀釋水,儲存、輸送系統(tǒng)復(fù)雜;3)尿素:采取一般的工業(yè)、農(nóng)業(yè)用尿素作為還原劑,其含氮量在46%以上,其運(yùn)輸、儲存、輸送都無需特殊的安全防護(hù)措施。尿素作為主要的工業(yè)、農(nóng)用物資,其較大生產(chǎn)規(guī)模的廠家在福建省就有三明化工廠、福建富寶騰達(dá)化工有限公司等企業(yè)。湖北脫硝選擇
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