脱硝工艺介绍
脱硝系统工艺流程
脱硝系统工艺流程脱硝系统是用于去除烟气中的氮氧化物的一种重要设备。
氮氧化物是燃烧过程中产生的一种有害气体,对环境和人体健康有一定的危害。
脱硝系统的工艺流程主要包括吸收法和选择性催化还原法两种。
下面将介绍一下这两种工艺的主要流程。
吸收法脱硝系统的工艺流程如下:1. 烟气进入脱硝系统前,需要经过除尘系统进行除尘处理,确保烟气的净化程度达到要求。
2. 经过除尘处理后的烟气进入脱硝反应器,和脱硝剂进行接触反应。
脱硝剂一般使用氨水或尿素溶液。
3. 在脱硝反应器中,氮氧化物与脱硝剂发生反应,生成气态氮和水蒸气,从而将氮氧化物从烟气中去除。
4. 脱硝反应后的烟气经过凝结器进行冷却和水分的除尘,以保证烟气的温度和湿度符合排放标准。
5. 经过凝结器处理后的烟气经过烟囱排放到大气中,完成脱硝的过程。
选择性催化还原法脱硝系统的工艺流程如下:1. 烟气经过除尘系统进行除尘净化处理,确保烟气中的颗粒物达到要求,净化程度高。
2. 脱硝反应器中装有催化剂,例如V2O5 / TiO2。
烟气通过催化剂床层时,与催化剂上的氨发生反应。
氨通过选择性催化还原(SCR)反应,将氮氧化物还原为氮和水。
3. 经过脱硝反应器反应后的烟气进入除雾器进行除雾处理,去除烟气中的水分和溶解颗粒物。
4. 经过除雾器除雾后的烟气经过干燥器进行干燥处理,以保证烟气中的水分含量接近饱和状态。
5. 去除水分后的烟气再次进入脱硝反应器,与剩余的氨发生选择性催化还原反应,以保证烟气中的氮氧化物浓度达到排放标准。
6. 经过脱硝系统处理后的烟气经过除臭系统进行除臭处理,去除烟气中的恶臭气味。
7. 最后,经过除臭处理的烟气进入烟囱排放到大气中,完成整个脱硝过程。
脱硝系统工艺流程的选择取决于烟气中氮氧化物的特性、排放标准要求以及经济成本等因素。
随着环保压力的不断增大,脱硝系统的工艺流程也在不断的改进升级,以提高脱硝效率和减少能耗。
火电厂脱硝主要工艺介绍
火电厂脱硝主要工艺介绍
烟气脱硝工艺
由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得NOx 的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低NOx 的
排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3 类。
其中干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法(SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。
在众多脱硝方法当中,SCR 脱硝工艺以其脱硝装置结构简单、无副产品、运行方便、可靠性高、脱硝效率高、一次投资相对较低等诸多优点,在日本和欧美得到了广泛的商业应用。
SCR工艺
SCR 装置主要由脱硝反应剂制备系统和反应器本体组成。
通过向反应器内喷入脱硝反应剂N H3 ,将NOx 还原为氮气。
由于此还原反应对温度较为敏感,故需加入催化剂,以满足反应的温度要求,增强反应活性。
采用高含尘工艺时,SCR 反应器布置在省煤器和空气预热器(空预器) 之间。
其优点是烟气温度高,满足了催化剂活性要求;缺点是烟气中的飞灰含量高,对催化剂的防磨损和防堵塞的性能要求较高。
对于低含尘工艺,SCR 布置在烟气脱硫系统( FGD) 之后、烟囱之前。
此时虽然烟气中的飞灰含量大幅减少,但为了满足催化剂活性对反应温度的要求,需要安装蒸汽加热器和烟气换热器( GGH) ,系统复杂,投资增加,故一般选择高含尘工艺。
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scr脱硝工艺的详细原理和工艺流程
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火电厂脱硫脱硝工艺流程
火电厂脱硫脱硝工艺流程火电厂脱硫脱硝工艺流程一、工艺概述1、脱硫火电厂脱硫工艺主要是通过三种常用的技术来实现,分别是:石灰石吸收法、泡沫吸收法和氧化还原法。
1)石灰石吸收法:该方法是利用石灰石对烟气中的硫化物进行吸收,将硫从烟气中吸收,从而实现烟气的脱硫,其原理是将石灰石放入烟气中,当烟气经过石灰石后,硫化物就会与石灰石反应,形成溶解在水中的硫酸盐,最后经过脱除池的处理,将硫酸盐从水中脱除,从而实现对烟气的脱硫。
2)泡沫吸收法:该方法是利用泡沫的吸收作用,将烟气中的硫化物吸收,从而实现烟气的脱硫。
其原理是将特殊的泡沫浆料放入烟气中,当烟气经过泡沫浆料后,硫化物就会被泡沫吸收,最后经过处理,将硫从泡沫浆料中抽除出来,从而实现对烟气的脱硫。
3)氧化还原法:该方法是通过利用氧化剂和还原剂对烟气中的硫化物进行氧化还原,从而将硫从烟气中氧化成二氧化硫,然后通过脱除池脱除,从而实现对烟气的脱硫。
2、脱硝火电厂脱硝工艺主要是利用活性炭吸收法来实现,该方法是将活性炭放入烟气中,当烟气经过活性炭后,氮氧化物就会被活性炭吸收,最后经过处理,将氮氧化物从活性炭中抽除出来,从而实现对烟气的脱硝。
二、工艺流程1、烟气的处理火电厂脱硫脱硝工艺的起始就是烟气的处理,将烟气进行对流、分离、净化处理,以达到烟气含有的硫化物和氮氧化物的含量达到规定的要求。
2、石灰石吸收法将烟气和石灰石混合后进入吸收塔,当烟气经过石灰石后,硫化物就会与石灰石反应,形成溶解在水中的硫酸盐,最后经过脱除池的处理,将硫酸盐从水中脱除,从而实现对烟气的脱硫。
3、泡沫吸收法将特殊的泡沫浆料放入烟气中,当烟气经过泡沫浆料后,硫化物就会被泡沫吸收,最后经过处理,将硫从泡沫浆料中抽除出来,从而实现对烟气的脱硫。
4、氧化还原法将氧化剂和还原剂放入烟气中,当烟气经过氧化剂和还原剂后,硫化物就会被氧化成二氧化硫,然后通过脱除池脱除,从而实现对烟气的脱硫。
5、活性炭吸收法将活性炭放入烟气中,当烟气经过活性炭后,氮氧化物就会被活性炭吸收,最后经过处理,将氮氧化物从活性炭中抽除出来,从而实现对烟气的脱硝。
脱硝工艺
一、脱硝工艺简述1、脱硝工艺介绍氮氧化物(NOx)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。
世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格,而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外的重视。
目前全世界降低电厂锅炉NOX排放行之有效的主要方法大致可分为以下四种:(1)低氮燃烧技术,即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成,主要适用于大型燃煤锅炉等;低NOX燃烧技术只能降低NOX 排放值的30~50%,要进一步降低NOX 的排放, 必须采用烟气脱硝技术。
(2)选择性催化还原技术(SCR,SelectiveCatalyticReduction),主要用于大型燃煤锅炉,是目前我国烟气脱硝技术中应用最多的;(3)选择性非催化还原技术(SNCR,SelectiveNon-CatalyticReduction),主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉,技术成熟,但其效率低于SCR法;投资小,建设周期短。
(4)选择性催化还原技术(SCR)+选择性非催化还原技术(SNCR),主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放和场地受限情况,也比较适合于旧锅炉改造项目。
信成公司将采用选择性非催化还原法(SNCR)技术来降低电厂锅炉NOx排放。
为此,将电厂SNCR脱硝法介绍如下:2、选择性非催化还原法(SNCR)技术介绍1)SNCR脱硝简述SNCR 脱硝技术是一种较为成熟的商业性NOx控制处理技术。
SNCR 脱硝方法主要是将还原剂在850~1150 ℃温度区域喷入含NOx 的燃烧产物中, 发生还原反应脱除NOx , 生成氮气和水。
SNCR 脱硝在实验室试验中可达到90%以上的NOx脱除率。
在大型锅炉应用上,短期示范期间能达到75%的脱硝效率。
SNCR 脱硝技术是20世纪70 年代中期在日本的一些燃油、燃气电厂开始应用的, 80年代末欧盟国家一些燃煤电厂也开始了SNCR 脱硝技术的工业应用, 美国90 年代初开始应用SNCR 脱硝技术, 目前世界上燃煤电厂SNCR脱硝工艺的总装机容量在2GW 以上。
sncr脱硝工艺流程
sncr脱硝工艺流程SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)是一种常用的脱硝工艺,通过加入氨水或尿素来与烟气中的氮氧化物(NOx)进行反应,从而将其还原为氮气和水。
下面是SNCR脱硝工艺流程的详细介绍。
1.脱硝剂储存和供给:氨水或尿素作为脱硝剂,需要储存和供给到反应系统中。
储存通常采用专用的储罐,并通过泵站将脱硝剂供给到喷射装置。
2.反应器:反应器是进行脱硝反应的核心组件,通常包括喷射装置和混合区。
脱硝剂通过喷射装置喷射到烟气中,与烟气中的氮氧化物发生反应。
混合区通过搅拌装置等手段,将脱硝剂与烟气充分混合,以提高反应效果。
3.温度和浓度控制:脱硝反应对温度和氨氧比(NH3/NOx)有一定的要求。
通常需要在反应系统中设置温度控制器和氨氧比控制器,以确保反应在最佳条件下进行。
4.排放净化:反应后的烟气中可能还会残留一定量的氨、氮氧化物等物质,需要进行净化处理。
常见的处理方式有湿式脱硝、干式脱硝等。
湿式脱硝通常采用喷雾塔或湿式电除尘器将烟气中的颗粒物、氨和氮氧化物吸收或捕集,通过水洗或吸附剂反应后,排放净化后的烟气。
干式脱硝则通过调节烟气温度和添加吸附剂等方式,将烟气中的污染物吸附或化学转化,最终排放净化后的烟气。
5.控制系统:SNCR脱硝工艺通常需要配备一套完善的控制系统,以监测和控制反应过程中的各个参数,包括温度、压力、流量等。
控制系统可以自动调节脱硝剂供给、喷射装置位置和角度等参数,以实现最佳的脱硝效果。
总之,SNCR脱硝工艺是一种利用氨水或尿素与烟气中的氮氧化物进行反应,将其还原为无害物质的方法。
通过适当的脱硝剂供给、喷射装置设计和控制系统调节,可以实现高效、稳定和可靠的脱硝效果。
为了符合环保要求,通常会将脱硝后的烟气进行进一步的净化处理,以确保排放的烟气符合相关的排放标准。
脱硝工艺介绍
图6-1 典型火电厂SCR法烟气脱硝工艺流程图脱硝工艺介绍1脱硝工艺在锅炉系统中的位置图1 LNB、SNCR和SCR在锅炉系统中的位置目前成熟的燃煤电厂氮氧化物控制技术主要包括燃烧中脱硝技术和烟气脱硝技术,其中燃烧中脱硝技术是指低氮燃烧技术(LNB),烟气脱硝技术包括SCR、SNCR所示。
和SNCR/SCR联用技术等,其在锅炉系统中的位置如图1所示。
1.1烟气脱硝工艺应用气脱硝工艺应用目前进入工业应用的成熟的燃煤电厂烟气脱硝技术主要包括SCR、SNCR和SNCR/SCR联用技术。
联用技术。
1)SNCR 脱硝技术是指在锅炉炉膛出口900~1100℃的温度范围内喷入还原剂(如氨气)将其中的NOx 选择性还原成N 2和H 2O 。
SNCR 工艺对温度要求十分严格,对机组负荷变化适应性差,对煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂,其应用受到限制。
大型机组脱硝效率一般只有25~45%,SNCR 脱硝技术一般只适用于老机组改造且对NOx 排放要求不高的区域。
排放要求不高的区域。
2)SCR 烟气脱硝技术是指在300~420℃的烟气温度范围内喷入氨气作为还原剂,在催化剂的作用下与烟气中的NOx 发生选择性催化反应生成N 2和H 2O 。
SCR 烟气脱硝技术具有脱硝效率高,成熟可靠,应用广泛,经济合理,适应性强,特别适合于煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的燃煤机组上使用。
SCR 脱硝效率一般可达80~90%,可将NOx 排放浓度降至100mg/m 3(标态,干基,6%O 2)以下。
)以下。
3)SNCR/SCR 联用技术是指在烟气流程中分别安装SNCR 和SCR 装置。
在SNCR 区段喷入液氨等作为还原剂,在SNCR 装置中将NOx 部分脱除;在SCR 区段利用SNCR 工艺逃逸的氨气在SCR 催化剂的作用下将烟气中的NOx 还原成N 2和H 2O 。
SNCR/SCR 联用工艺系统复杂,而且脱硝效率一般只有50~70%。
低温脱硝工艺
低温脱硝工艺一、概述低温脱硝工艺是指在200~400℃的温度下,利用还原剂将氮氧化物(NOx)转化为氮气(N2)的一种脱硝技术。
该工艺可广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等大型工业企业。
二、工艺流程低温脱硝工艺的主要流程包括:还原剂储存及输送系统、脱硝反应器、吸收塔及尾气处理系统等。
1.还原剂储存及输送系统还原剂一般采用氨水或尿素溶液,在储存和输送过程中需要注意防止挥发和泄漏。
该系统包括储罐、输送管道和喷淋装置等。
2.脱硝反应器脱硝反应器是低温脱硝工艺的核心部件,其主要作用是将NOx与还原剂进行反应,生成N2和水。
反应器通常采用立式结构,内部填充着催化剂,以提高反应效率。
反应器进出口处设有防爆门和阀门等安全设施。
3.吸收塔吸收塔是用于处理脱硝后的尾气的设备,其主要作用是净化尾气中的二氧化硫(SO2)和颗粒物等有害物质。
吸收塔通常采用湿式脱硫技术,即将尾气通过喷淋装置喷洒脱硫剂,使SO2与脱硫剂反应生成石膏或硫酸等物质。
4.尾气处理系统尾气处理系统包括除雾器、除湿器、风机和烟囱等设备。
其中,除雾器和除湿器主要用于去除尾气中的水汽和颗粒物,以保证排放达标。
三、工艺优点低温脱硝工艺具有以下优点:1.适用范围广:可广泛应用于各种燃料类型的锅炉系统中。
2.反应温度低:相对于高温脱硝工艺,低温脱硝工艺所需反应温度较低,不会对设备造成过多热损失。
3.节能环保:采用低温脱硝工艺可以有效降低NOx排放量,减少环境污染,同时也能节约能源。
4.易于操作:低温脱硝工艺的反应器内部填充着催化剂,可以提高反应效率,同时也便于操作和维护。
四、工艺注意事项在进行低温脱硝工艺时,需要注意以下事项:1.储存和输送还原剂时,要防止挥发和泄漏,以免造成安全事故。
2.脱硝反应器内部填充的催化剂需要定期更换或清洗,以保证反应效率。
3.吸收塔中使用的脱硫剂需要定期更换或补充,以保证净化效果。
4.尾气处理系统中的除雾器和除湿器需要定期清洗或更换滤网等设备,以保证排放达标。
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理脱硫脱硝是工业生产过程中常用的空气污染治理方法之一,其目的是减少废气中的二氧化硫和氮氧化物的排放。
本文将介绍脱硫脱硝使用的工艺方法和原理。
一、脱硫工艺方法和原理脱硫工艺主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种方法。
1. 湿法脱硫湿法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过吸收剂进行处理,使二氧化硫与吸收剂发生反应生成硫酸盐,从而达到脱硫的目的。
常用的湿法脱硫方法有石灰石石膏法、氨法和碱液吸收法等。
(1)石灰石石膏法石灰石石膏法是利用石灰石和水合钙石膏作为吸收剂,与二氧化硫发生反应生成硫酸钙。
其原理是在吸收剂中加入一定量的水,形成氢氧化钙和二氧化硫的反应产物,进而生成硫酸钙。
脱硫反应的化学方程式为:CaCO3 + H2O + SO2 → CaSO4·2H2O(2)氨法氨法是利用氨与二氧化硫发生反应生成硫酸铵,从而实现脱硫的目的。
氨法脱硫工艺中,废气通过喷淋装置与氨水进行接触,二氧化硫与氨水中的氨发生反应生成硫酸铵。
脱硫反应的化学方程式为:2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3(3)碱液吸收法碱液吸收法是利用氢氧化钠或氢氧化钙作为吸收剂,将二氧化硫吸收生成硫代硫酸盐。
脱硫反应的化学方程式为:2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O2. 干法脱硫干法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过固体吸附剂或催化剂进行处理,使二氧化硫与吸附剂或催化剂发生反应生成硫酸盐或硝酸盐,从而实现脱硫的目的。
干法脱硫方法主要有活性炭吸附法和催化剂脱硝法等。
(1)活性炭吸附法活性炭吸附法是将废气通过活性炭床层,利用活性炭对二氧化硫的吸附作用,将其从废气中去除。
活性炭具有高比表面积和孔隙结构,能够吸附废气中的二氧化硫,达到脱硫的效果。
(2)催化剂脱硝法催化剂脱硝法是利用催化剂催化氨与氮氧化物反应生成氮和水,从而实现脱硝的目的。
常用的催化剂有铜铁催化剂和钒钨催化剂等。
催化剂脱硝反应的化学方程式为:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O二、总结脱硫脱硝是减少工业废气中二氧化硫和氮氧化物排放的重要方法。
scr脱硝技术 工艺
SCR脱硝技术工艺及应用SCR脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一。
其原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水。
SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点,但也存在催化剂失活和尾气中残留等缺点。
SCR脱硝技术的应用范围广泛,包括火电厂、钢铁厂、化工厂等。
1. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物(NOx)反应生成无害的氮和水。
还原剂与NOx的反应原理还原剂与NOx的反应可以表示为以下化学方程式:4NH3 + 4NO + O2 → 6H2O + 4N2该反应是可逆反应,需要在一定的温度和压力下进行。
在催化剂的作用下,该反应可以向右进行,生成无害的氮和水。
催化剂的作用催化剂是SCR脱硝技术的关键。
催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应的速率。
目前,SCR脱硝技术中常用的催化剂有三元催化剂和二元催化剂。
三元催化剂由钒(V)、钼(Mo)和铌(Nb)等金属组成。
二元催化剂由钒(V)和钼(Mo)等金属组成。
反应温度和压力的影响反应温度和压力对SCR脱硝技术的影响较大。
反应温度越高,反应速率越快,但催化剂的活性越低。
反应压力越高,反应速率越快,但催化剂的寿命越短。
一般来说,SCR脱硝技术的反应温度范围为300-400℃,压力范围为1-2MPa。
2. SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
还原剂的准备还原剂通常为液氨。
液氨由氨罐储存,在进入SCR系统之前需要进行蒸发。
烟气预处理烟气预处理的目的是去除烟气中的杂质,以提高催化剂的活性和使用寿命。
烟气预处理通常包括以下步骤:酸碱洗涤:去除烟气中的酸性和碱性物质。
干燥:去除烟气中的水分。
除尘:去除烟气中的粉尘。
催化剂床层催化剂床层是SCR脱硝技术的核心部分。
脱硝工艺
脱硝工艺一、技术背景何为脱硝?所谓脱硝,指的是除去烟气中的NOX,NOX主要是NO和NO2组成,而NO含量占90%以上。
要除去烟气中的NO和NO2,就必须研究NO和NO2的性质。
NO是一种惰性氧化物,它虽然溶于水,但不能生成氮的含氧酸。
在0℃时,一体积水可溶解0.07体积的NO。
NO最特殊的化学性质是加合作用,在常温下能与空气中的氧化合,生成红棕色的NO2。
NO是不稳定的,和O2相遇,能使O2分裂成氧原子,并和其中的一个氧原子结合成NO2。
NO2是红棕色有特殊臭味的气体,在-10℃左右聚合成N2O4,在120℃时N2O4全部分解成NO2,温度再高NO2开始分解成NO和O2。
NO2是一种强氧化剂,它能把SO2氧化成SO3。
NO2溶于水生成硝酸和亚硝酸。
NO2的毒性是NO的5倍。
NO和NO2是怎样产生的呢?一般情况下N2和O2和不发生化合反应。
氮氧化合物是在空气中放电时或在高温燃烧过程中产生的,首先生成NO,然后由NO氧化成NO2。
在高温燃烧过程中空气中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃烧的物质与氧起化学反应,首先形成NO,随后它的一部分在烟道内与氧化合形成NO2,大部分的NO从烟囱中排入大气,并与大气中的氧结合成NO2。
而未被氧化成NO2的NO就在大气中与NO2共存下来。
在燃烧过程中燃烧气体温度越高,过剩空气越多,形成NO量就越多。
即在燃烧效率越高的情况下,NO越容易生成。
这种燃烧方式生成的NO2中NO占90%以上,NO2较少。
按照常用的燃烧方式,煤的燃烧物中NO2的含量为500-1500ppm。
二、湿法脱硝催化剂目前,国内外已开发出很多种NOX的脱除工艺,在各种NOX脱除工艺中,燃煤锅炉采用脱硫添加剂与石灰石-石膏湿法脱硫同时脱硝相结合的方法,具有不改变锅炉原有结构、无需巨额的前期改造资金、不改变现行的锅炉操作方式、无需占用大量的场地,占地面积小、脱NOX成本低、设施简单等优点,尤其适合老旧电厂进行脱NOX技术改造。
脱硝工艺流程
脱硝工艺流程脱硝工艺是指利用化学或物理方法将燃煤锅炉排放的氮氧化物(NOx)进行去除的过程。
由于NOx是大气污染的主要来源之一,因此脱硝工艺在环保领域具有重要的意义。
本文将介绍脱硝工艺的基本流程和常见的脱硝方法。
脱硝工艺的基本流程通常包括预处理、脱硝反应和后处理三个阶段。
预处理阶段主要是对燃料进行预处理,以确保燃烧过程中NOx的生成量最小化。
脱硝反应阶段是通过化学或物理方法将燃烧产生的NOx转化为无害的氮气或氮氧化合物。
后处理阶段则是对脱硝后的废气进行处理,以确保排放的废气符合环保标准。
常见的脱硝方法包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和燃烧气体再循环(FGR)等。
下面将分别介绍这些脱硝方法的工艺流程。
首先是SCR脱硝工艺。
SCR脱硝是利用催化剂将NOx与氨气在一定温度下进行反应,生成氮气和水蒸气的过程。
SCR脱硝工艺流程包括氨水喷射系统、催化反应器和氨逸度控制系统。
废气经过预处理后,与适量的氨气在催化反应器中进行反应,生成无害氮气和水蒸气,从而实现脱硝的目的。
其次是SNCR脱硝工艺。
SNCR脱硝是利用氨水或尿素溶液在高温下与废气中的NOx进行非催化还原反应,生成氮气和水的过程。
SNCR脱硝工艺流程包括氨水喷射系统、反应器和氨逸度控制系统。
废气经过预处理后,与适量的氨水或尿素溶液在反应器中进行非催化还原反应,从而实现脱硝的目的。
最后是FGR脱硝工艺。
FGR脱硝是通过将一部分燃烧产生的废气回收到锅炉燃烧室中,降低燃烧温度,从而减少NOx的生成量的过程。
FGR脱硝工艺流程包括废气回收系统和废气再循环控制系统。
废气经过预处理后,一部分废气被回收到锅炉燃烧室中,降低燃烧温度,从而减少NOx的生成量,实现脱硝的目的。
综上所述,脱硝工艺是利用化学或物理方法将燃煤锅炉排放的NOx进行去除的过程。
常见的脱硝方法包括SCR、SNCR和FGR等。
每种脱硝方法都有其独特的工艺流程,但其基本流程都包括预处理、脱硝反应和后处理三个阶段。
CFB锅炉脱硝工艺介绍
CFB锅炉脱硝工艺介绍CFB锅炉是一种高效率的燃煤锅炉,广泛应用于工业领域。
然而,燃煤所产生的氮氧化物(NOx)对环境造成了严重的污染。
因此,对CFB锅炉进行脱硝处理是非常必要的。
CFB锅炉脱硝工艺主要通过选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种方式进行。
SCR工艺是通过将氨气或尿素注入到锅炉燃烧室中,使氮氧化物与氨气(或尿素)在催化剂的作用下发生还原反应,生成氮气和水蒸气。
这种催化剂通常是以V2O5和WO3为主要成分的催化剂,具有很高的催化活性和稳定性。
SCR工艺能够将NOx的排放浓度降低至30ppm以下,实现高效的脱硝效果。
另一种脱硝工艺是SNCR工艺,它是通过在低温条件下,将尿素溶液或氨水喷入燃烧室中,与燃烧产生的氮氧化物发生非催化还原反应,降低NOx的浓度。
SNCR工艺的优点是操作相对简单,不需要添加催化剂,但其脱硝效率较低,通常只能将NOx的排放浓度降低至100ppm以下。
CFB锅炉脱硝工艺的选择取决于许多因素,包括锅炉的性能、排放要求、经济性等。
通常情况下,对于大型CFB锅炉,选择SCR工艺进行脱硝是较为常见的选择,可以实现低排放和高效脱硝。
对于小型CFB锅炉或要求不那么严格的工况,SNCR工艺也可以满足排放要求。
需要注意的是,CFB锅炉脱硝工艺中所需的氨气或尿素需进行储存、输送和喷射等配套设施的建设。
此外,还需要对脱硝反应进行监控和控制,以确保其正常运行和脱硝效果。
综上所述,CFB锅炉脱硝工艺通过SCR和SNCR两种方式实现对氮氧化物的降低排放。
选择合适的脱硝工艺对控制污染物的排放、提高锅炉性能以及保护环境具有重要意义。
CFB锅炉脱硝工艺在环保领域扮演了重要角色,它有效减少了燃煤锅炉产生的氮氧化物排放,从而保护了大气环境。
下面将进一步探讨CFB锅炉脱硝工艺的原理、技术特点以及应用。
首先,CFB锅炉脱硝工艺旨在降低燃煤锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物排放,主要有NO和NO2两种主要成分。
脱硝工艺介绍
脱硝工艺介绍脱硝工艺(SNCR)是一种常用于降低燃煤电厂、工业锅炉和废气处理中NOx排放的工艺。
脱硝工艺的目的是将NOx转化为N2和水蒸气,以减少对大气的污染。
SNCR脱硝工艺的基本原理是在燃烧过程中向燃烧室内注入氨(NH3)或尿素(NH2CONH2)等还原剂。
这些还原剂在高温下分解产生氨基自由基(NH2)和亚氨基自由基(NH)等活性氮氢物种。
这些活性物种与NOx进行反应,生成N2和水蒸气。
SNCR脱硝工艺与SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)脱硝工艺不同,它不需要使用催化剂。
相反,SNCR脱硝工艺依赖于燃烧过程中高温下生成的活性氮氢物种与NOx进行快速反应。
SNCR脱硝工艺的关键控制参数包括还原剂的注入位置、注入速率和还原剂与燃烧气体的混合均匀程度。
通常情况下,还原剂的注入位置选择在燃烧室内的NOx生成区域以确保与NOx充分反应。
此外,还原剂的注入速率和燃烧气体的混合均匀程度也会影响脱硝效果。
SNCR脱硝工艺的优点是工艺简单、技术成熟、适用范围广,并且不需要使用昂贵的催化剂。
然而,与SCR脱硝工艺相比,SNCR脱硝工艺的脱硝效率较低,通常在30%到60%之间。
此外,还原剂的选择、注入位置和注入速率等参数需要经过仔细优化,以确保脱硝效果和经济性的平衡。
除了工艺参数的优化,SNCR脱硝工艺的脱硝效果还受到燃料类型、燃烧方式、燃烧温度和燃烧气体氧含量等因素的影响。
例如,当燃料中的挥发分较高时,还原剂的注入位置和速率需进行适当调整。
此外,SNCR 脱硝工艺对于低温脱硝效果较好,适用于低温燃烧过程。
总之,SNCR脱硝工艺是一种常用于降低NOx排放的工艺,能够在不使用催化剂的情况下实现NOx的转化和去除。
该工艺的脱硝效率依赖于还原剂的注入位置、注入速率和与燃烧气体的混合均匀程度,以及燃料类型、燃烧方式、燃烧温度和燃烧气体氧含量等因素。
尽管SNCR脱硝工艺的脱硝效率相对较低,但其简单、成熟和经济的特点使其成为脱硝工艺领域的重要选择。
脱硝的工艺流程
脱硝的工艺流程脱硝是指利用化学或物理方法将燃煤、燃油等燃料中的二氧化硫和氮氧化物去除的过程。
脱硝工艺流程是工业生产中非常重要的环保工艺之一,能够有效降低大气污染物排放,保护环境和人类健康。
本文将介绍脱硝的工艺流程及其原理。
一、脱硝工艺的原理。
脱硝工艺主要包括选择性催化还原(SCR)、燃烧脱硝(SNCR)和吸收法脱硝(FGD)等方法。
其中,SCR是最常用的脱硝工艺之一,其原理是将氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水,从而实现脱硝的目的。
SNCR则是利用燃烧过程中的高温条件下,将氨气喷入燃烧区域,与烟气中的氮氧化物发生反应,达到脱硝的效果。
FGD则是利用吸收剂吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,形成硫酸盐和硝酸盐,从而达到脱硝的目的。
二、SCR脱硝工艺流程。
1. 烟气预处理,首先需要对燃烧产生的烟气进行预处理,包括除尘、除硫等工序,确保烟气中的杂质和颗粒物得到有效去除。
2. 氨水制备,将氨气和水按一定的比例混合制备成氨水,用于后续的脱硝反应。
3. 催化剂喷射,将催化剂喷射到烟气中,催化剂通常是由钒、钼、钨等金属氧化物组成的复合氧化物,能够促进氨气与氮氧化物的反应。
4. 脱硝反应,烟气中的氮氧化物与氨气在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
5. 脱硝效果监测,对脱硝后的烟气进行监测,确保脱硝效果符合环保要求。
三、SNCR脱硝工艺流程。
1. 燃烧预处理,燃烧过程中需要控制燃烧温度和氧化剂的供应,以保证燃烧产生的烟气中含有足够的氮氧化物。
2. 氨气喷射,将氨气喷入燃烧区域,与烟气中的氮氧化物发生反应,达到脱硝的效果。
3. 脱硝效果监测,对脱硝后的烟气进行监测,确保脱硝效果符合环保要求。
四、FGD脱硝工艺流程。
1. 烟气处理,首先需要对燃烧产生的烟气进行除尘、除硫等工序,确保烟气中的杂质和颗粒物得到有效去除。
2. 吸收剂制备,制备适当的吸收剂,通常是石灰石或者石膏。
脱硝工艺介绍(sncr)
多污染物协同治理
未来SNCR技术将更加注重多污染物协同治理,实现氮氧化物、颗 粒物等多种污染物的联合脱除。
绿色低碳发展
在全球绿色低碳发展的大背景下,SNCR技术将更加注重环保和节能, 推动工业领域的绿色转型。
数据采集与监控
通过传感器和变送器采集 烟道温度、压力、流量等 参数,实时监测系统运行 状态。
故障诊断与处理
控制系统具备故障诊断功 能,能够及时发现并处理 系统故障,确保系统安全 稳定运行。
关键设备选型与性能
03
参数
还原剂喷射装置选型依据
烟气温度
根据烟气温度选择合适的 喷射装置,确保还原剂在 最佳反应温度窗口内喷入。
广泛应用
随着环保要求的日益严格,SNCR技术将在更多领域得到应用, 如电力、钢铁、水泥等行业。
技术成熟
SNCR技术经过多年的研究和实践,已经相对成熟,具有较高的 脱硝效率和稳定性。
成本效益
相对于其他脱硝技术,SNCR技术具有较低的投资成本和运行费 用,更适合中小型企业应用。
未来发展趋势预测
智能化发展
喷嘴堵塞处理
定期清洗喷嘴,使用优质还原 剂,避免杂质和结垢。
管道泄漏处理
定期检查管道连接处,及时紧 固或更换损坏部件,防止泄漏 。
仪表故障处理
定期校验仪表,确保其准确性 和可靠性,及时更换损坏部件 。
原料问题处理
确保还原剂质量稳定,定期检 查和清洗输送系统,保证畅通
无阻。
总结与展望
06
SNCR技术应用前景分析
对下游设备造成腐蚀。
停留时间对脱硝效果影响
烟气脱硫脱硝工艺
烟气脱硫脱硝工艺烟气脱硫脱硝工艺是指将燃烧产生的烟气中的含有的氮氧化物、二氧化硫和氮氧化物通过一定的方法,去除或减少以减少对环境的污染。
烟气脱硫脱硝工艺主要分为两类:物理/化学转化工艺和吸收工艺。
1、物理/化学转化工艺物理/化学转化工艺是把烟气中的污染物变成无害物质,例如氧化还原、反应沉淀、固定化等,其中氧化还原是最常用的一种方法,即把烟气中的污染物(二氧化硫、氮氧化物)通过氧化剂(氧气、过氧化氢、超氧化物)氧化,然后再由还原剂(氢气、碳酸钙)还原,从而将污染物转化成无害物质,如二氧化硫转化成硫化氢,氮氧化物转化成氮气。
氧化还原工艺不仅能够消除烟气中的污染物,而且能够节约能源,也不会产生新的污染物。
2、吸收工艺吸收工艺是把烟气中的污染物以溶液的形式吸收,使之溶解在溶液中,并形成一定的沉淀物,从而达到减少污染物的目的。
吸收工艺主要分为三种:水吸收、有机溶剂吸收和混合吸收。
(1) 水吸收:水吸收技术是指将烟气中的污染物(二氧化硫、氮氧化物)和水混合,使之溶解在水中,从而形成溶液,并以沉淀的形式吸收烟气中的污染物。
水吸收技术的优点是投资低,操作简单,可以有效降低烟气中的污染物浓度,但缺点是设备的耗水量大,污泥处理量大,回收困难,脱硫效率低。
(2) 有机溶剂吸收:有机溶剂吸收技术是指使用有机溶剂(如苯、甲苯、二甲苯等)将烟气中的污染物(二氧化硫、氮氧化物)吸收,从而达到减少烟气中污染物的目的。
有机溶剂吸收技术的优点是脱硫效率高,耗水量小,污泥处理量小,但缺点是投资大,设备复杂,操作复杂,有机溶剂的回收也很困难。
(3) 混合吸收:混合吸收技术是指将水吸收和有机溶剂吸收技术相结合,使用有机溶剂和水混合,将烟气中的污染物(二氧化硫、氮氧化物)吸收,从而达到减少烟气中污染物的目的。
混合吸收技术的优点是脱硫效率高,投资小,耗水量小,污泥处理量小,但缺点是操作复杂,设备复杂,有机溶剂的回收也很困难。
总之,烟气脱硫脱硝工艺是把烟气中的污染物变成无害物质,从而减少对环境的污染。
燃煤锅炉脱硝工艺
燃煤锅炉脱硝工艺燃煤锅炉脱硝工艺燃煤锅炉脱硝是一种重要的大气污染治理措施,可以有效降低燃煤锅炉排放的氮氧化物(NOx)浓度,减少大气污染物的排放量,提高环境质量。
以下是一些关键的脱硝工艺,可以帮助我们更好地理解和应用。
SCR脱硝工艺SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)是一种常用的燃煤锅炉脱硝工艺。
其基本原理是通过将氨气(NH3)或尿素溶液喷射到燃煤锅炉排气中,利用SCR催化剂将氮氧化物催化还原成无害的氮和水,从而实现脱硝效果。
SCR脱硝工艺具有高效、稳定的特点,广泛应用于火电厂和工业锅炉等领域。
SNCR脱硝工艺SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction,选择性非催化还原)是另一种常见的燃煤锅炉脱硝工艺。
该工艺通过在燃烧过程中向锅炉炉膛中加入氨水溶液,提供还原剂和氮氧化物之间的反应条件,从而使氮氧化物发生还原反应,减少脱硝剂对硫酸盐的转化。
SNCR脱硝工艺具有简单、灵活的特点,适用于各种锅炉。
脱硝催化剂SCR和SNCR脱硝工艺中使用的催化剂对于脱硝效果起着至关重要的作用。
常见的SCR催化剂包括V2O5、TiO2等,而SNCR催化剂则主要是氨化铵(NH4OH)。
催化剂的选择和催化剂浓度的控制对脱硝的效果具有重要影响,需要根据不同的锅炉和排放条件进行优化。
脱硝效果评估脱硝工艺的效果可以通过测量燃煤锅炉的排气中氮氧化物(NOx)浓度来评估。
常见的评估方法包括使用化学分析仪器进行在线监测,以及对锅炉排放进行采样后进行实验室分析。
准确评估脱硝效果可以为优化工艺和改进控制措施提供依据。
脱硝技术前景随着环境保护意识的增强和大气污染治理的要求日益严格,燃煤锅炉脱硝技术在未来具有广阔的应用前景。
继续改进和创新脱硝工艺,提高脱硝效率和降低成本,将是今后的研究重点。
同时,与其他大气污染治理技术相结合,实现多污染物联合治理也是未来发展的方向。
脱硫脱硝工艺流程介绍
脱硫脱硝工艺流程介绍
脱硫脱硝工艺流程:
一、预处理步骤:
1、进口空气洗涤:在进入脱硫脱硝装置前,将未经处理的烟气经过湿式洗涤器,去除大部分粉尘和杂质,净化烟气。
2、湿法脱硝:采用烟气中的水蒸汽作为吸收剂,在低pH液态压力下使烟气中的氮氧化物发生氨的溶解,以及沉淀成无机盐,实现对氮氧化物的脱除。
3、活性炭吸附:将经过湿式处理后的烟气经过活性炭吸附器,有效去除有机污染物,如苯、苯乙烯、甲苯和二甲苯等有害物质。
4、干式脱硫:采用活性碳吸附法对烟气中的二氧化硫进行脱硫,以实现对水中的有害物质的脱除。
二、优化步骤:
1、烟气再循环:将活性炭吸附塔的烟气回流到烟气洗涤器,以便活性炭的再利用。
2、水污染控制:将湿法脱硝装置排放的废水经过处理,然后将其进行集中处理,以保证废水的质量。
三、系统控制步骤:
1、烟气流量控制:通过安装烟气流量计来控制烟气的进气量,以确保设备的正常运行。
2、烟气温度控制:安装烟气温度控制器,实现对烟气温度的控制,以保证设备的正常运行。
3、烟气压力控制:安装烟气压力控制器,实现对烟气压力的控制,以确保设备的正常运行。
scr脱硝工艺过程及原理
scr脱硝工艺过程及原理
Scr脱硝工艺是一种能够有效消除吸入的气体中的氮氧化物的环保技术。
它利用一个叫做SCR(Selective Catalytic Reduction)的催化剂来将
氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸气,从而减少大气污染物排放量。
在脱硝过程中,SCR催化剂一般使用氧化物经过活化催化剂的形式,如氧化钒或氧化铬等。
当氮氧化物与SCR催化剂反应时,会发生水蒸气、氮气和氧化物的生成,这样可以降低大气中的污染物排放量。
具体来看,被氧化的氮氧化物会被活性催化剂破坏,形成水蒸气和氮气,其
中水蒸气可以通过净化装置安全排放,而氮气又会进入大气中。
此外,SCR工艺还可以添加一定量的氧气或氨气,这有助于催化剂活性和氧化效果。
不同类型的氮氧化物,其催化剂的要求也会不同,一般
情况下,氧化铬催化剂可以有效地处理少量的二氧化氮,而氧化钒催
化剂可以处理大量的氮氧化物。
另外,SCR脱硝工艺在运行时还需要一定温度,这是因为反应机理需要在一定温度下才能保证有较好的效果,因此SCR脱硝工艺的温度是至
关重要的,一般情况下,氧化铬催化剂需要的温度为250℃~400℃,而氧化钒催化剂则要求较高的温度,一般为350℃~500℃。
总之,SCR脱硝工艺是一种有效的环境控制技术,它可以有效的减少大气污染物排放量,同时它也具有低廉的成本、易于操作和维护的优点。
因此,它被广泛应用到各种工业污染物排放源中,以确保空气质量符
合环保要求。
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图6-1 典型火电厂SCR法烟气脱硝工艺流程图脱硝工艺介绍1脱硝工艺图1 LNB、SNCR和SCR在锅炉系统中的位置目前成熟的燃煤电厂氮氧化物控制技术主要包括燃烧中脱硝技术和烟气脱硝技术,其中燃烧中脱硝技术是指低氮燃烧技术(LNB),烟气脱硝技术包括SCR、SNCR和SNCR/SCR 联用技术等,其在锅炉系统中的位置如图1所示。
1.1烟气脱硝工艺应用目前进入工业应用的成熟的燃煤电厂烟气脱硝技术主要包括SCR、SNCR和SNCR/SCR 联用技术。
1)SNCR脱硝技术是指在锅炉炉膛出口900~1100℃的温度范围内喷入还原剂(如氨气)将其中的NOx选择性还原成N2和H2O。
SNCR工艺对温度要求十分严格,对机组负荷变化适应性差,对煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂,其应用受到限制。
大型机组脱硝效率一般只有25~45%,SNCR脱硝技术一般只适用于老机组改造且对NOx排放要求不高的区域。
2)SCR烟气脱硝技术是指在300~420℃的烟气温度范围内喷入氨气作为还原剂,在催化剂的作用下与烟气中的NOx发生选择性催化反应生成N2和H2O。
SCR烟气脱硝技术具有脱硝效率高,成熟可靠,应用广泛,经济合理,适应性强,特别适合于煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的燃煤机组上使用。
SCR脱硝效率一般可达80~90%,可将NOx排放浓度降至100mg/m3(标态,干基,6%O2)以下。
3)SNCR/SCR联用技术是指在烟气流程中分别安装SNCR和SCR装置。
在SNCR区段喷入液氨等作为还原剂,在SNCR装置中将NOx部分脱除;在SCR区段利用SNCR工艺逃逸的氨气在SCR催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成N2和H2O。
SNCR/SCR联用工艺系统复杂,而且脱硝效率一般只有50~70%。
三种烟气脱硝技术的综合比较见表1。
表1 烟气脱硝技术比较2 SCR 工艺2.1 SCR 技术简介选择性催化还原法(SCR )的基本原理是利用氨(NH 3)对NOx 的还原功能,使用氨气(NH 3)作为还原剂,将体积浓度小于5%的氨气通过氨气喷射格栅(AIG )喷入温度为300~420℃的烟气中,与烟气中的NOx 混合后,扩散到催化剂表面,在催化剂作用下,氨气(NH 3)将烟气中的NO 和NO 2还原成无公害的氮气(N 2)和水(H 2O )(图3-6)。
这里“选择性”是指氨有选择的与烟气中的NOx 进行还原反应,而不与烟气中大量的O 2作用。
整个反应的控制环节是烟气在催化剂表面层流区和催化剂微孔内的扩散。
图2 SCR 反应示意图SCR 反应化学方程式如下: 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2O (3-1) 2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2O(3-2)在燃煤烟气的NOx 中,NO 约占95%,NO 2约占5%,所以化学反应式(3-1)为主要反应,实际氨氮比接近1:1。
SCR 技术通常采用V 2O 5/TiO 2基催化剂来促进脱硝还原反应。
脱硝催化剂使用高比表面积专用锐钛型TiO 2作为载体,(钒)V 2O 5作为主要活性成分,为了提高脱硝催化剂的热稳定性、机械强度和抗中毒性能,往往还在其中添加适量的WO 3、(钼)MoO 3、玻璃纤维等作为助添加剂。
催化剂活性成分V 2O 5 在催化还原NOx 的同时,还会催化氧化烟气中SO 2 转化成SO 3(反应3-3)。
在空预器换热元件140~220℃低温段区域,SO 3 与逃逸的NH 3 反应生成高粘性NH 4HSO 4(反应3-4),粘结与粘附烟气中的飞灰颗粒恶化空预器元件堵塞与腐蚀。
为此,除严格控制氨逃逸浓度小于3ppm 外,应尽可能减少V 2O 5 含量,并添加WO 3或MoO 3,控制催化剂活性,抑制SO 2/SO 3 转化,通常要求烟气经过催化剂后的SO 2/SO 3 转化率低于%。
2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (3-3) SO 3+NH 3+H 2O→NH 4HSO 4(3-4)SCR 技术是当前世界上主流的烟气脱硝工艺,自上世纪70年代在日本燃煤电厂开始正式商业应用以来,目前在全世界范围内得到广泛的应用。
作为一种成熟的深度烟气NOx 后处理技术,无论是新建机组还是在役机组改造,绝大部分煤粉锅炉都可以安装SCR 装置。
其具有如下特点:脱硝效率可以高达95%,NOx 排放浓度可以控制到50mg/m 3(标态,干基,6%O 2)以下,是其他任何一项脱硝技术都无法单独达到的;催化剂在与烟气接触过程中,受到气态化学物质毒害、飞灰堵塞与磨损等因素的影响,其活性逐渐降低,通常3~4年增加或更换一层催化剂。
对于废弃催化剂,由于富集了大量痕量重金属元素,需要谨慎处理;会增加锅炉烟道系统阻力900~1200Pa ;系统运行会增加空预器入口烟气中SO 3浓度,并残留部分未反应的逃逸氨气,两者在空预器低温换热面上易发生反应形成NH 4HSO 4,进而恶化空预器冷端的堵塞和腐蚀,因此需要对空预器采取抗NH 4HSO 4堵塞的措施。
2.2SCR技术分类烟气脱硝SCR工艺根据反应器在烟气系统中的位置主要分为三种类型(图3):高灰型、低灰型和尾部型等。
1)高灰型SCR工艺:脱硝催化剂布置在省煤器和空预器之间,烟气中粉尘浓度和SO2含量高,工作环境相对恶劣,催化剂活性下降较快,需选用低SO2氧化活性、大节距、大体积催化剂,但烟气温度合适(300~400℃),经济性最高,是目前燃煤电厂烟气脱硝的主流布置形式。
2)低灰型SCR工艺:脱硝催化剂位于除尘器和脱硫设施之间,烟气中粉尘浓度低,但SO2含量高,可选用低SO2氧化活性、小节距、中体积催化剂,但为了满足催化剂反应活性温度要求,需相应配置高温除尘系统,目前此项工艺仅在日本有所应用。
3)尾部型SCR工艺:脱硝催化剂位于脱硫设施后,烟气中粉尘浓度和SO2含量都很低,可选用低SO2氧化活性、小节距、小体积催化剂,但由于烟气温度低于80℃,与低灰布置形式类似,需要采用GGH烟气换热或外部热源加热方式将烟气温度升至催化剂活性反应温度,系统复杂,同样只适用于烟气成分复杂或者空间布置受到限制特定情况,此种布置形式在垃圾焚烧厂中有较多应用。
图3 SCR反应器布置示意图2.3还原剂选择还原剂的选择是影响SCR脱硝效率的主要因素之一,应具有效率高、价格低廉、安全可靠、存储方便、运行稳定、占地面积小等特点。
目前,常用的还原剂有液氨、尿素和氨水三种。
结合本期工程的特点、国家规范和当地环保部门要求,对脱硝剂的选择进行分析如下。
图4 液氨制氨工艺流程图图5氨水制氨工艺流程图1)液氨法(图4):液氨由专用密闭液氨槽车运送到液氨储罐,液氨储罐输出的液氨在液氨蒸发器蒸发成氨气,并将氨气加热至常温后,送到氨气缓冲罐备用。
缓冲罐的氨气经调压阀减压后,送入各机组的氨气/空气混合器中,与来自风机的空气充分混合后,通过喷氨格栅(AIG)喷人烟气中,与烟气混合后进入SCR催化反应器。
液氨法在国内的运行业绩较多。
2)氨水法(图5):通常是用25%的氨水溶液,将其置于存储罐中,然后通过加热装置使其蒸发,形成氨气和水蒸汽。
可以采用接触式蒸发器法或采用喷淋式蒸发器法。
氨水法对储存空间的需求较大,且运行中氨水蒸发需要消耗大量的能量,运行费用较高,国内业绩非常少。
3)尿素法:分为水解技术与热解技术。
其中水解技术包括AOD法(由SiiRTEC NiGi 公司提供),U2A法(由Wahlco公司和Hammon公司提供,图6)和NOxOUT Ultra热解技术(Fuel tech公司提供,图7)。
目前在国内只有国电青山电厂采用了尿素水解技术,该脱硝机组已于2011年8月27日通过168h试运,但其技术经济性与稳定性还有待验证。
热解技术在国内有部分运行业绩,如华能北京热电厂(4×830t/h锅炉)、京能石景山热电厂(4×670t/h锅炉)、华能玉环电厂(4×1000MW机组)等。
相对液氨法尿素法制氨初投资及运行费用均较高。
图6 尿素水解制氨工艺流程图图7 尿素热解制氨工艺流程图三种还原剂的性能比较见表2:使用氨水作为脱硝还原剂,对存储、卸车、制备区域以及采购、运输路线国家没有严格规定,但运输量大,运输费用高,制氨区占地面积大,而且在制氨过程中需要将大量的水分蒸发,消耗大量的热能,运行成本高昂。
由于液氨来源广泛、价格便宜、投资及运行费用均较其他两种物料节省,因而目前国内SCR装置大多都采用液氨作为SCR脱硝还原剂;但同时液氨属于危险品,对于存储、卸车、制备、采购及运输路线国家均有较为严格的规定。
液氨可作为本项目的首选方案,但需要经过安全与环评论证确定。
表2 还原剂性能比较(以2×300MW脱硝机组为例)潜在管道堵塞现象无无有无还原剂制备副产物无无CO2CO2设备安全要求有法律规定需要基本上不需要基本上不需要占用场地空间不小于1500m2不小于2000m2很小小于400m2很小小于400m2固定投资最低低高最高运行费用最低高高最高尿素制氨工艺安全成熟可靠,占地面积小,而且国家目前对尿素作为脱硝还原剂在存储、卸车、制备、采购及运输路线方面尚无要求,但由于尿素需要使用专用设备热解或水解制备氨气,设备投资成本高,而且尿素价格高,制氨过程中需要消耗大量的热量,运行成本高,所以在国内仅有少量的城市电厂因安全和占地等因素不得已使用尿素作为脱硝剂。
虽然尿素制氨有水解和热解两种工艺,但由于水解法存在启动时间长、跟踪机组负荷变化的速度较慢、腐蚀严重等问题,国内使用尿素作为脱硝剂几乎全部采用尿素热解工艺作为制氨工艺。
3催化剂系统3.1催化剂系统选型催化剂是整个SCR系统的核心和关键,催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分及性能目标来确定的,设计的基本要求包括:催化剂设计应充分考虑锅炉飞灰的特性合理选择孔径大小并设计有防堵灰措施,确保催化剂不堵灰。
催化剂模块设计应能有效防止烟气短路的密封系统,密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。
催化剂应采用模块化设计,减少更换催化剂的时间。
催化剂能满足烟气温度不高于420℃的情况下长期运行,同时催化剂应能承受运行温度450℃不少于5h的考验,而不产生任何损坏。
目前进入商业应用的SCR脱硝催化剂的矿物组成比较接近,都是以(钛)TiO2(含量约80~90%)作为载体,以V2O5(含量约1~2%)作为活性材料,以WO3或MoO3(含量约占3~7%)作为辅助活性材料,具有相同的化学特性。
但外观形状的不同导致其物理特性存在较大差异,主要可分为蜂窝式、平板式与波纹式三种形态(图8)。
图8 脱硝催化剂形态蜂窝式催化剂:采取整体挤压成型,适用于燃煤锅炉的催化剂节距范围为~,比表面积约410~539m2/m3,单位体积的催化剂活性高,相同脱硝效率下所用催化剂的体积较小,一般适合于灰含量低于30g/m3的工作环境(可用极限范围为50g/m3以内)。