SCR(SelectiveCatalyticReduction)——選擇性催化還原法脫硝技術(shù)是目前國(guó)際上應(yīng)用**為***的煙氣脫硝技術(shù),在日本、歐洲、美國(guó)等國(guó)家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都應(yīng)用此技術(shù),它沒(méi)有副產(chǎn)物,不形成二次污染,裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且脫除效率高(可達(dá)90%以上),運(yùn)行可靠,便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。SCR技術(shù)原理為:在催化劑作用下,向溫度約280~420℃的煙氣中噴入氨,將NOX還原成N2和H2O。NH3與煙氣均勻混合后一起通過(guò)一個(gè)填充了催化劑(如V2O5-TiO2)的反應(yīng)器,NOx與NH3在其中發(fā)生還原反應(yīng),生成N2和H2O。反應(yīng)器中的催化劑分上下多層(一般為3—4層)有序放置。該方法存在以下問(wèn)題:催化劑的時(shí)效和煙氣中殘留的氨。為了增加催化劑的活性,應(yīng)在SCR前加高校除塵器。殘留的氨與SO2反應(yīng)生成(NH4)2SO4,NH4HSO4很容易對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行粘污,對(duì)空氣預(yù)熱器影響很大。在布置SCR的位置是我們應(yīng)多反面考慮該問(wèn)題。聲明:轉(zhuǎn)載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。脫硝分為SCR和SNCR等多種工藝;江蘇新標(biāo)準(zhǔn)脫硝
濕法脫硝,具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無(wú)需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無(wú)需占用大量的場(chǎng)地,占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),尤其適合老舊電廠進(jìn)行脫NOX技術(shù)改造。中文名濕法脫硝目錄1脫除工藝2脫除過(guò)程濕法脫硝脫除工藝編輯國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)出很多種NOX的脫除工藝,在各種NOX脫除工藝中,燃煤鍋爐采用脫硫添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法,具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無(wú)需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無(wú)需占用大量的場(chǎng)地,占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),尤其適合老舊電廠進(jìn)行脫NOX技術(shù)改造。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,脫NOX效率≥90%。該技術(shù)可達(dá)到較高的脫NOX效率而不需要昂貴的催化劑,比采用選擇性催化還原法(SCR)和非催化性還原法(SNCR)技術(shù)的投資節(jié)省50%-80%,運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省60%-80%,脫NOX工藝簡(jiǎn)單,性能優(yōu)越,省去了還原劑氨尿素及銨鹽的添加,解決了催化劑堵塞和老化失效更換的問(wèn)題,節(jié)約了大量的資源。采用濕法脫硝添加劑與石灰石-石膏濕法脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的脫NOX方法,是一種無(wú)需大的設(shè)備投入,不用催化劑和免除還原劑氨泄漏,設(shè)備投資少,可用于現(xiàn)有石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行改造。尿素脫硝設(shè)備制造脫硝是指用還原劑將空氣中的NOX還原為N2和水的過(guò)程;
在SNCR的噴氨區(qū),NOx的分布的均勻性很差,而且沒(méi)有使NOx分布變得均勻的混合手段,因此要獲得接近**佳氨氮摩爾比幾乎是不可能的。NOx測(cè)量的環(huán)境以及NOx測(cè)量?jī)x的成本,使得動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確獲得NOx的分布數(shù)據(jù)比獲得煙氣溫度有關(guān)數(shù)據(jù)的困難大得多。SNCR的脫硝效率,隨著鍋爐的性能設(shè)計(jì)和受熱面布置的不同,所能達(dá)到的極限也不同。如果在鍋爐設(shè)計(jì)的時(shí)候,在性能設(shè)計(jì)和受熱面設(shè)計(jì)時(shí)為SNCR而改變,那么SNCR會(huì)容易一些。但是這樣大多是得不償失的。所以在具體項(xiàng)目上SNCR的可行性論證,要等鍋爐設(shè)計(jì)基本方案出來(lái)以后,才能說(shuō)脫硝效率能夠有望達(dá)到多高的水平。05讓SNCR脫硝效率**大化首先,假設(shè)煙氣溫度和NOx測(cè)量技術(shù)的發(fā)展以及成本的降低,使準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠、地動(dòng)態(tài)測(cè)量可能的反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的盡可能多的溫度以及進(jìn)出口NOx數(shù)值成為可能。然后,按照煙氣流動(dòng)方向和煙道截面方向的布置足夠多的噴氨區(qū)域,按照測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)噴氨量進(jìn)行精確調(diào)控。**理想的情況是:在布置鍋爐受熱面的時(shí)候,在同一級(jí)過(guò)熱器或者再熱器受熱面在適當(dāng)?shù)牡胤綇闹虚g拉開(kāi),為自由布置噴氨區(qū)域提供方便,甚至將對(duì)反應(yīng)溫度區(qū)有意多留長(zhǎng)一點(diǎn)的凈空。理論上,比如一個(gè)600MW的鍋爐,可以在煙道斷面上劃分21個(gè)的區(qū)。
4影響脫硝效果的主要因素在SNCR工藝中,**主要的是爐膛上噴入點(diǎn)的選取,即窗口溫度的選擇。對(duì)于尿素來(lái)說(shuō)理想的溫度范圍是800-1150℃,溫度高,還原劑被氧化成NOx,煙氣中的NOx含量不減少反而增加;溫度低,反應(yīng)不充分,造成還原劑流失,對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)狀況和e6cbb882-61af-4f34-aafb-fda內(nèi)溫度場(chǎng)、煙氣流場(chǎng)情況,采用CFD以及CKM模擬相結(jié)合技術(shù)。任何反應(yīng)都需要時(shí)間,所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區(qū)域內(nèi)有足夠停留時(shí)間,這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時(shí)間指的是反應(yīng)物在爐膛上部對(duì)流區(qū)內(nèi)的存在時(shí)間,SNCR的所有步驟必須在這里完成。這些步驟包括:注入的尿素和煙氣的混合、水分的蒸發(fā)、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應(yīng)。加大停留時(shí)間有利于質(zhì)量的輸運(yùn)和化學(xué)反應(yīng),從而提高了反應(yīng)率。摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據(jù)基本的化學(xué)反應(yīng)方程式,還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實(shí)際中,需要注入比理論更多的還原劑以達(dá)到所需要的還原水平。因?yàn)榘钡牡南纳婕暗竭\(yùn)行的費(fèi)用問(wèn)題,所以所選用的摩爾比一般為臨界值,NH3/NOx摩爾比一般控制在~,**大不要超過(guò)。SNCR脫硝工藝的反應(yīng)溫度為850~920℃之間;
鍋爐燃用低熱值高灰分燃料,尾部灰濃度遠(yuǎn)高于煤粉鍋爐,會(huì)造成SCR反應(yīng)器催化劑磨損嚴(yán)重、使用壽命降低,將使運(yùn)行費(fèi)用增加較大;省煤器后煙溫較煤粉爐低,設(shè)計(jì)310℃左右為SCR脫硝反應(yīng)的溫度下限,不利于SCR反應(yīng)器提高脫硝效率;由于催化劑的加入會(huì)將SO2氧化為SO3并與逃逸氨反應(yīng)生成硫酸氨和硫酸氫銨,易造成空預(yù)器積灰堵塞和腐蝕且系統(tǒng)阻力增加較大,影響機(jī)組運(yùn)行安全。鑒于以上因素,不考慮采用SCR或者SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝。脫硝工藝的選擇:煙氣脫硝技術(shù)比較(福建地區(qū))SNCR適用于CFB機(jī)組,首先其爐膛出口溫度一般在850~1000℃區(qū)間內(nèi),在SNCR工藝高效“溫度窗”內(nèi);其次燃燒后煙氣分三股分別經(jīng)過(guò)分離器,在分離器內(nèi)劇烈混合且停留時(shí)間超過(guò),為SNCR工藝提供了天然的優(yōu)良反應(yīng)器;***由于CFB燃燒技術(shù)是一種低NOX燃燒技術(shù),CFB鍋爐出口NOX濃度較低,再通過(guò)SNCR工藝,可確保出口濃度達(dá)到環(huán)保要求;此外SNCR工藝投資和運(yùn)行費(fèi)用都低于SCR工藝,工業(yè)試驗(yàn)和國(guó)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)均表明SNCR系統(tǒng)用于CFB鍋爐,設(shè)計(jì)合理可達(dá)50%以上脫硝效率,氨逃逸可低于8ppm。綜合比較認(rèn)為:采用SNCR脫硝技術(shù),對(duì)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。脫硝系統(tǒng)宜按照模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì),并方便管理、安裝、更換和維護(hù)等;化工廠脫硝加裝
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;江蘇新標(biāo)準(zhǔn)脫硝
反映了煙氣在SCR反應(yīng)塔內(nèi)停留時(shí)間的長(zhǎng)短,即煙氣流量與催化劑體積之比。通常SCR的脫硝效率將隨煙氣空塔速度的增大而降低??账俣韧ǔJ歉鶕?jù)SCR反應(yīng)塔的布置、脫硝效率、煙氣溫度、允許的氨逃逸量以及粉塵濃度來(lái)確定的。一般SCR脫硝系統(tǒng)的空塔速度在標(biāo)態(tài)5500m3/()左右??臻g速度大,煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間短,將導(dǎo)致N0,與NH3的反應(yīng)不充分,N0,的轉(zhuǎn)化率低,氨的逃逸量大,同時(shí)煙氣對(duì)催化劑骨架的沖刷也大。但若煙氣流速過(guò)小,所需的SCR反應(yīng)器的空間增大,催化劑和設(shè)備不能得到充分利用,不經(jīng)濟(jì)。空間速度在某種程度上決定反應(yīng)是否完全,同時(shí)也決定著反應(yīng)器的沿程阻力。四、催化劑運(yùn)行壽命SCR系統(tǒng)催化劑的運(yùn)行壽命是指催化劑的活性自系統(tǒng)投運(yùn)開(kāi)始能夠滿足脫硝設(shè)計(jì)性能的時(shí)間,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是從開(kāi)始使用到需要更換的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。催化劑運(yùn)行一段時(shí)間后,由于催化劑的中毒及燒結(jié),其活性會(huì)逐漸下降,當(dāng)不能滿足設(shè)計(jì)效率時(shí),氨的逃逸會(huì)增加,此時(shí)必須進(jìn)行清洗或更換。通常催化劑的運(yùn)行壽命在24000h左右。五、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率在SCR反應(yīng)過(guò)程中,由于催化劑的存在,促使煙氣中部分SO2被氧化成SO3,在氣體混合物中轉(zhuǎn)變成SO3的SO2的物質(zhì)的量與起始狀態(tài)的物質(zhì)的量之比,稱(chēng)為轉(zhuǎn)化率。江蘇新標(biāo)準(zhǔn)脫硝
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