科技成果——循环流化床脱硫-中低温SCR脱硝技术
低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用
低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用加强对低温条件下,烟气脱硫脱硝技术的研究,具有十分重要的意义,可以在最大限度降低环境污染的情况下,不断提高企业经济收益。
文章主要分析了低温条件下的烟气脱硫脱硝技术。
标签:低温条件;烟气脱硫、脱硝、技术目前,由于化工厂、工业锅炉、冶金钢铁烧结炉、水泥玻璃窑炉和酸洗设备排放的SO2广泛采用的是在脱硝装置后增加湿法脱硫系统,也就是湿式石灰石——石膏脱硫工艺。
为此,联合脱硫脱硝工艺不但占地面积比较大,而且运行与投资成本也比较大,同时湿法脱硫会产生大量工艺废水,每年产生的大量副产品石膏也只能堆置处理,既浪费资源、占用场地,又会产生二次污染。
因此,针对我国烟气脱硫脱硝行业面临的难题,开发低温条件下可资源化的烟气脱硫脱硝技术是我国实现可持续发展的重要措施,具有十分重要的意义。
1、低温SCR脱硫脱硝技术以冶金烧结炉、水泥炉窑、玻璃炉窑、工业锅炉等为主的中小型燃煤锅炉排放的烟气温度远低于催化剂工艺成熟的V2O5-WO3-M0O3/TiO2催化剂活性温度,导致冶金烧结炉、水泥炉窑、玻璃炉窑、工业锅炉等为主的中小型燃煤锅炉NOX排放控制面临着巨大的挑战。
目前,在国内外很多研究单位开展了对低温SCR催化剂的研究,主要研究内容包括了低温催化剂和催化剂载体,应在以下一些方面作进一步的研究。
1.1、针对不同的载体,如炭材料、金属氧化物催化剂Al2O3、TiO2和金属离子交换分子筛催化剂ZSM-5等,开发高效的低温SCR催化剂。
1.2、SCR催化剂原材料表面改性技术和配方。
即调整催化剂表面酸碱性,以获得更多的酸性活性基团,增强对还原剂NH3的吸附,或在高效的载体上配合不同的活性物质,如Ni、Cu、Mn、W、Pt、和V等金属氧化物,使催化剂具有高的抗SO2和水蒸气活性。
低温SCR催化脱硝技术的应用是一项非常复杂的工程,面临着众多应用领域。
1.3、用NH3选择性还原NOX的低温SCR工艺的研究已经取得了很大的成绩,但是与中高温SCR或其他烟气脱硝工艺相比,低温SCR脱硝工艺存在以下问题:(1)低温催化剂的研究和开发仍然需要进一步深入,包括催化剂本身活性和有效温度范围的研究;(2)由于温度降低后,氨和三氧化硫形成的硫氨化合物更加容易豁附在催化剂表面,要求低温催化剂对烟气中的二氧化硫具有更低的氧化率;(3)低温下烟气中的水蒸气对催化剂的影响研究有待进一步深入;(4)基于炭材料载体的大型化生产问题。
SDS干法脱硫及SCR中低温脱硝技术在焦炉烟气处理中的应用
14化工装备技术第40卷第4期2019年8月应用研究SDS 干法脱硫及SCR 中低温脱硝技术在焦炉烟气处理中的应用张庆文*常治铁 刘莉 李修梅*张庆文,女,1968年生,高级工程师。
辽宁市,114021(鞍钢集团工程技术有限公司)摘要针对焦炉烟气对环境造成污染的情况,阐述了 SDS 干法脱硫与中低温SCR 脱硝除 尘结合的技术原理、实际应用与优缺点,并在某实际项目中探究了焦炉烟气的去除效果。
结果表明,在实际运行中采用SDS+SCR 工艺处理后,焦炉烟气能够满足特别排放要求,即SO?排放浓度W15mg/n?, NO *排放浓度W50 mg/m ‘,颗粒物排放浓度W10mg/n?。
该项 目投运后所产生的废弃物主要成分为Na 2SO 4I 可将其回收利用作为水泥添加料。
该技术成功应用后,已迅速推广到其他焦炉烟气脱硫脱硝项目中,并取得了较好的应用效果。
关键词焦炉烟气干法脱硫脱硝工艺中图分类号 TQ 524DOI: 10.16759/ki.issn. 1007-7251.2019.08.004Application of SDS Dry Desulfurization and SCR Medium and LowTemperature Denitration Technology in Coke Oven Flue Gas TreatmentZHANG Qingwen CHANG Zhitie LIU Li LI XiumeiAbstract: In view of the environmental pollution caused by coke oven flue gas, the principle, practicalapplication, advantages and disadvantages of the combination technology of SDS dry desulfurization and medium and low temperature SCR denitrification and dust removal were described, and the removal effect of coke ovenflue gas was explored in a practical project. The results showed that after the SDS+SCR process was used in the actual operation, the coke oven flue gas coul meet the special emission requirements, namely SO 2 W15 mg/m 3, NO X emission concentration W 50 mg/m 3, and particulate matter emission W 10 mg/m 3. Na 2SO 4 was the main componentof the waste produced after the project was put into operation, and it could be recycled as cement additive. After the successful application of this technology, it had been rapidly extended to other coke oven flue gas desulfurizationand denitrification projects, and had achieved good application results.Key words: Coke oven flue gas; Dry Desulfurization; Denitrification process0前言随着环保排放要求越来越严格,企业治理污染 的力度也不断加大,焦炉烟气的治理也越来越受到重视。
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用循环流化床锅炉是一种高效节能的锅炉设备,但在使用过程中也会产生大量的氮氧化物排放,对环境造成严重污染。
为了满足环保要求,提高锅炉热效率,减少大气污染物排放,人们逐渐意识到了采用SNCR+SCR联合脱硝技术的重要性。
联合使用SNCR和SCR技术可以更好地降低氮氧化物的排放,实现锅炉超低排放改造。
本文将重点介绍SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用。
一、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是一种利用颗粒物料在气流作用下产生流化状态的工作原理,因此具有燃烧效率高、烟气特性好、燃烧过程稳定等优点。
循环流化床锅炉广泛应用于热电厂、化工厂、钢铁厂等行业,但其氮氧化物排放一直是制约其发展的重要因素。
二、SNCR+SCR联合脱硝技术的原理1. SNCR技术选择性催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)技术是一种通过喷射氨水或尿素溶液来还原烟气中NOx的技术。
通过在一定温度下将氨水或尿素溶液喷射到锅炉炉膛或尾部燃烧区,使其中的氨与NOx进行化学反应,生成氮气和水,从而将NOx还原为无害物质。
3. 联合脱硝技术的优势SNCR+SCR联合脱硝技术能够充分发挥两者各自的优势,有效降低氮氧化物排放。
SNCR 技术适用于低温NOx的还原,而SCR技术适用于高温NOx的还原。
因此通过联合脱硝技术可以在不同温度下对NOx进行高效脱硝,实现循环流化床锅炉超低排放。
三、联合脱硝技术在循环流化床锅炉中的应用1. 应用概况2. 改造效果通过在循环流化床锅炉上应用SNCR+SCR联合脱硝技术,锅炉烟气中的NOx排放得到大幅度降低,达到超低排放的要求,实现环保标准。
联合脱硝技术还可以提高锅炉的热效率,降低能耗,节约运行成本。
3. 市场前景随着环保政策不断加强,对锅炉排放标准的要求也越来越高。
采用SNCR+SCR联合脱硝技术进行循环流化床锅炉改造具有广阔的市场前景。
循环流化床技术脱硫脱硝的试验
存在问题及改进措施
床料磨损
循环流化床技术中,床料不断循环,磨损较大,可能导致床料失效。未来研究 应探索更耐磨、高效的床料。
排放再处理
虽然循环流化床技术可以有效地减少颗粒物排放,但排放物中可能仍存在一定 浓度的硫氧化物和氮氧化物。因此,需要考虑对排放物进行再处理,以进一步 降低污染排放。
04
结论和建议
该研究成果具有较高的学术价值 和实际应用价值,为燃煤电厂的 环保技术升级提供了有力的支持
。
研究成果已经得到了国内外的认 可和关注,为循环流化床技术的 发展和应用提供了新的思路和方
法。
建议和展望
进一步推广应用循环流化床技术,扩 大其在燃煤电厂的应用范围,提高污 染物减排效果。
开展与其他环保技术的联合研究,探 索多种污染物协同治理的新途径和方 法。
结论概述
循环流化床技术脱硫脱硝试验 取得了良好的效果,脱硫率达 到90%以上,脱硝率达到80% 以上。
试验结果表明,循环流化床技 术具有较高的脱硫脱硝效率, 同时还能有效降低能耗和污染 物排放。
该技术的成功应用为燃煤电厂 提供了新的环保解决方案,具 有较大的推广应用价值。
研究成果评价
循环流化床技术脱硫脱硝试验取 得了显著的研究成果,其技术优 势和环保效果得到了充分验证。
参考文献2
该文献详细介绍了循环流化床技术脱硫脱硝试验所用的试验装置和试验 方法,包括试验流程、试验条件、数据采集和处理等,为试验的开展提 供了技术支持。
参考文献3
该文献重点探讨了循环流化床技术脱硫脱硝试验的结果和结论,通过对 比不同试验条件下的结果,得出了一些有价值的结论和建议,为循环流 化床技术脱硫脱硝的实际应用提供了参考。
循环流化床技术脱硫脱硝的试验
烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术
烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术摘要:利用烟气循环流化床在脱硫方面的技术已日渐成熟,但利用该装置同时实现脱硝方面的研究在我国尚处于初级阶段。
此文取石灰与粉煤灰制作的强活性吸收剂,向里边投入氧化性M添加剂之后,将其变成拥有强活性和强氧化性的活性吸收剂,且运用烟气循环流化床和这一活性吸收剂实施一体化脱硫、脱硝的实验,以进一步研究烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术。
关键词:烟气循环流化床;脱硫、脱硝技术;吸收剂一、研究背景我国近几年颇受雾霾天气的困扰,这种天气形成的一大因素是空气当中的SO2与氮氧化物过多,火电厂等排出的烟气成分中这两种物质的比重就极大,纵使浓度不算太高,但排放量太大,依然会对空气质量有很严重的影响。
所以,要加强火电厂等烟气污染企业的烟气处理,脱硫、脱硝一体化技术在这方面是强项,不但脱硫、脱硝的效率高,而且成本低,能够实现能源的循环利用,也是火电厂等烟气污染企业的希望。
近些年,烟气循环流化床在脱硫技术方面的势头强劲,其与湿法脱硫比起来,于投入资金和维护费用两种情况下都体现出十分明显的优势,所以其在国际上的使用越来越多。
伴随新型烟气循环流化床脱硫装置的制造与引入,脱硫事业获得了很好的成效。
然而,该项技术并不涉及脱硝,导致该技术的应用前景大受影响。
本文针对烟气循环床在脱硫的过程中如何脱硝进行分析,希望能够为拓展该技术的使用范围提出有力依据。
二、实验研究2.1一体化脱硫、脱硝实验把流化床反应器安装于内径3000mm、高度5000mm圆筒内,于其主体设测温处,实验中,运用SO2、NO、H2O与空气混合之后的气体仿效现实烟气,将该气体热处理以后输入流化床反应器,由引风机提供动力,系统于负压情况下工作应用螺旋式给料机把强活性吸收剂投入反应器里,然后对加料口打开程度予以适度更改,可以控制吸收剂供应多少与快慢。
旋风除尘器收敛经过反应过程排出来的固态物质,这之后固态物质经过回料返回到烟气流化床。
高压水泵中出现的零划水滴基本上是自流化床下边流进去,这能针对烟气中湿度情况予以调整,系统中进入及流出的SO2和NO两者浓度是利用烟气分析仪予以检测。
科技成果——玻璃窑烟气脱硫脱硝及除尘一体化技术
科技成果——玻璃窑烟气脱硫脱硝及除尘一体化技术适用范围玻璃窑炉行业烟气治理技术原理该技术以高温电除尘器、SCR脱硝、干式脱硫除尘一体化等烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺,对烟气中的SOx、NOx等酸性有害气体以及烟尘进行净化,从而实现玻璃窑烟气的一体化治理。
工艺流程玻璃窑烟气脱硫脱硝及除尘一体化技术工艺流程图工艺流程为:从玻璃窑出来的高温烟气通过余热锅炉的高温余热利用后,进入高温电除尘器进行除尘和SCR进行脱硝,然后返回到余热锅炉进一步余热利用到烟气温度降低至150℃左右,之后从底部进入循环流化床吸收塔,在塔内,烟气、喷入的降温湿润水、高浓度颗粒之间激烈地湍动与混合,发生气-固-液三相的离子型反应,烟气中SO2、NOx及其它酸性气体与吸收剂Ca(OH)2反应而被脱除。
同时,喷入的水分被充分蒸发,干燥含尘烟气从吸收塔顶部排出进入下游的布袋除尘器收集脱硫副产物,除尘器收集的副产物大多循环回吸收塔进行高倍率循环反应利用,少量脱硫副产物通过输送设备外排,最终净化后的烟气经过引风机、烟囱外排。
关键技术针对玻璃窑烟气高粘性、尘细的工况特点而开发的高温防粘电除尘器及SCR脱硝技术,实现烟气中的NOx达标排放;开发玻璃窑烟气循环流化床吸收反应器及布袋除尘器,在高效脱硫除尘的同时也可协同深度脱硝,实现脱硫脱硝除尘一体化的净化治理;整个系统运行温度高于露点以上15-25℃,排烟透明,没有视觉污染;采用智能化上位机操作,提高智能自动控制水平,改善操作人员工作环境。
典型规模该系统单套处理规模为1500t/d玻璃生产线。
应用情况该技术已在旗滨玻璃、华尔润玻璃、南宁玻璃等20多条500-1500t/d玻璃生产线得到应用,脱硫效率大于95%,脱硝效率大于80%,颗粒物排放小于20mg/Nm3。
典型案例(一)项目概况绍兴旗滨玻璃有限公司位于环保要求严格的浙江省绍兴市,该公司的2×600t/d熔窑烟气脱硫脱硝除尘处理项目,设计处理烟气量2×130000Nm3/h,烟气来源于玻璃熔窑排出的高温烟气,2013年8月开工建设,于2014年1月完成调试并建成投产。
循环流化床锅炉脱硫脱硝的技术及改造方法
循环流化床锅炉脱硫脱硝的技术及改造方法发表时间:2018-01-17T09:20:45.820Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:孟思张爽[导读] 所以我公司两台循环流化床锅炉的脱硝系统改造势在必行,并且是呼伦贝尔经济开发区重点督促整改项目之一。
(呼伦贝尔驰宏矿业有限公司内蒙古呼伦贝尔 021000)摘要:近年来,国家投入巨额资金研发开展工业点源特别是燃煤锅炉的污染治理工作,“十二五”以来,国家先后下发了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》、《国际环境保护“十二五”规划》、《重点区域大气污染防治“十二五”规范》、修订了《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2011),将NOx列入“十二五”约束性指标,要求火电企业加大污染治理,开展锅炉脱硝,新建项目同步建设锅炉脱硝装置,现有火电锅炉必须在2014年7月前达到新的《火电厂大气污染物排放标准》要求,根据环境保护部函[2014]179号文件《关于部分供热及发电锅炉执行大气污染物排放标准有关问题的复函》要求,单台出力65t/h以上(除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤、燃油、燃气锅炉),无论其是否发电,均应执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中相应的污染物排放控制要求,NOX限制在100mg/m3内;所以我公司两台循环流化床锅炉的脱硝系统改造势在必行,并且是呼伦贝尔经济开发区重点督促整改项目之一。
关键词:循环流化床锅炉;脱硫脱硝技术;改造方法1改造前锅炉及NOx排放现状氮氧化合物(NOx)不仅会对人体健康产生直接危害,而且还会与大气中一些成分反应形成酸雨和光化学烟雾,促进超细颗粒物的形成,是影响生态环境和全球变暖的主要因子。
近年来,我国氮氧化物排放量一直居于高位,2012年排放总量为2337.8万t,其中包含工业循环流化床锅炉在内的工业锅炉排放氮氧化物271万t,占当年工业氮氧化物排放量的13.5%。
SCR脱硝技术简介
SCR脱硝技术SCR( Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达 90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下, NH3优先和 NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO4NH 3O24N 26H 2O2NO24NH 3O23N 26H 2O在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300- 400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是 SCR法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约 280~420 ℃的烟气中喷入氨,将NO X 还原成 N2和 H2O。
SCR 脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心, 其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低, 所以 , 在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外, 催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说 , 脱硝催化剂都是为项目量身定制的 , 即依据项目烟气成分、特性 , 效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能 ( 包括活性、选择性、稳定性和再生性 ) 无法直接量化 , 而是综合体现在一些参数上 , 主要有 : 活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR 脱硝工艺SCR脱硝工艺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反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的 NOx。
选择性是指还原剂 NH3和烟气中的 NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR工艺在循环流化床锅炉烟气脱硝中的应用
SCR工艺在循环流化床锅炉烟气脱硝中的应用1.1.1燃烧过程NOx控制技术燃烧过程中控制NOx生成的主要方法是通过运行方式的改进或对燃烧过程进行特殊控制,抑制燃烧过程中NOx的生成反应,从而降低NOx的最终排放量。
国内外现有低氮燃烧技术主要分为低氮燃烧器、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、烟气再循环等技术。
1.1.2燃烧后NOx控制技术燃烧后NOx控制技术即把已生成的NOx还原为N2从而脱除烟气中的NOx。
现在主要的脱硝技术为:选择性非催化还原(SNCR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。
(1)选择性非催化还原法(SNCR)选择性非催化还原(SNCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。
SNCR方法主要在850-1100℃下,将含氮的还原剂喷入炉膛烟气中,将NO还原,生成氮气和水。
当以尿素为还原剂时,典型工艺流程见图1-1,其反应方程式可表示为:CO(NH2)2+2NO+1/2O2→2N2+CO2+2H2O图1-1 SNCR 工艺流程图(以尿素为还原剂)通常煤粉锅炉SNCR工艺的脱硝效率能达到30%-40%,循环流化床锅炉能达到60%以上。
(2)选择性催化还原法(SCR)选择性催化还原(SCR)技术是氨基还原剂和NOx在催化剂的作用下,在300-420℃的温度区间内发生反应生成N2。
主要的反应方程式如下:4NH3+4NO+O2→4N2 +6H2O以尿素溶液为还原剂的典型SCR工艺流程见图1-2。
图1-2 典型SCR工艺流程图(尿素溶液)SCR脱硝效率比SNCR高,能达到80%-90%。
但催化剂价格昂贵,运行费用高。
2.脱硝系统技术应用方案2.1 脱硝简介公司2x240 t/h 循环流化床锅炉烟气脱硝采用的脱硝工艺为: SCR脱硝工艺。
2014年底建成并投运的原SNCR脱硝装置,由于出口参数无法达到新的超低排放标准要求,故本次采用SCR系统。
新增SCR系统充分利用原尿素制备系统,以满足目前的环保要求。
CFB-FGD烟气脱硫、脱硝、调质
CFB-FGDCFB-FGD(循环流化床烟气脱硫技术)工艺是八十年代末由德国鲁奇(LURGI)公司首先提出的一种新颖的干法脱硫工艺。
这种工艺的创新之处在于,它以循环流化床原理为基础,使吸收剂在反应器内多次再循环,延长了吸收剂与烟气的接触时间,从而大大提高了吸收剂的利用率。
它不但具有一般干法脱硫工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及副产品可以综合利用等,而且能在钙硫比很低(Ca/S=1.1~1.2)的情况下达到与湿法脱硫工艺相当的脱硫效率,即95%左右。
CFB-FGD技术目前已在国外发展地非常成功。
如在德国Borken 电厂100MW电站锅炉上(烟气量为620000m3/h)已经有了多年的稳定运行时间和经验,并在许多中小锅炉上得到应用。
CFB-FGD脱硫工艺由吸收剂添加系统、吸收塔、再循环系统以及自动控制系统组成(见图1)。
烟气从流化床下部布风板进入吸收塔,与消石灰颗粒充分混合,SO2、SO3及其他有害气体如HCl和HF与消石灰反应,生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaCO3。
反应产物由烟气从吸收塔上部携带出去,经除尘器分离,分离下来的固体灰渣经空气斜槽送回循环床吸收塔,灰渣循环量可以根据负荷进行调节。
吸收剂的再循环延长了脱硫反应时间,提高了脱硫剂的利用率。
工艺水用喷嘴喷入吸收塔下部,以增加烟气湿度降低烟温,使反应温度尽可能接近水露点温度,从而提高脱硫效率。
CFB-FGD工艺的吸收剂可以用生石灰在现场干消化所得到的氢氧化钙(Ca(OH)2)细粉,由于制得的消石灰颗粒已经足够细,可以满足脱硫要求,因此无须再磨,既节省了购买球磨机等大型设备的投资费用,又减少了能耗,降低了运行费用。
该工艺是一种干法流程,所以也不象湿法、半干法工艺需要为数众多的贮存罐、易磨损的浆液输送泵等复杂的吸收剂制备和输送系统,用简单的空气斜槽就可以输运,大大简化了工艺流程。
该工艺的副产品呈干粉状,其化学组成与喷雾干燥工艺的副产品类似,主要成分有飞灰、CaSO3、CaSO4以及未反应的吸收剂等、加水后会发生固化反应,固化后的屈服强度可达15-18N/mm2,渗透率约为3×10-11,压实密度为1.28g/cm3,强度与混凝土接近,渗透率与黏土相当,因此适合用于矿井回填、道路基础等方面。
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用【摘要】本文主要介绍了SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的应用。
首先从技术原理入手,详细阐述了该技术的工作机制。
然后分析了循环流化床锅炉超低排放改造的必要性,并总结了SNCR+SCR联合脱硝技术在该过程中的优势。
接着通过实际案例分析,展示了该技术在实际工程中的应用效果。
最后从效果评估和未来研究方向两个方面对该技术进行了总结和展望。
通过本文的研究可以看出,SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中具有明显的效果和广阔的应用前景,对于推动环保和节能减排工作具有积极的意义。
【关键词】循环流化床锅炉、SNCR、SCR、联合脱硝技术、超低排放、改造、优势、应用案例、工程实施、效果、未来研究方向、总结、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景为了实现循环流化床锅炉超低排放的目标,需要采取有效的脱硝技术。
传统的脱硝技术如SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)分别具有一定的效果,但各自也存在一些问题,如SCR技术需要高成本,SNCR技术在低温条件下催化效果不佳。
SNCR+SCR联合脱硝技术的出现成为了一种解决方案。
通过结合两种技术的优势,可以有效降低NOx的排放,实现循环流化床锅炉的超低排放。
研究SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的应用具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨在循环流化床锅炉超低排放改造中应用SNCR+SCR联合脱硝技术的可行性和效果。
通过分析这种联合脱硝技术的原理,我们希望能够找出如何最大程度减少氮氧化物的排放,实现循环流化床锅炉排放达到更加严格的环保标准。
我们也希望通过研究该技术在循环流化床锅炉上的优势和应用案例,为工程实施提供可靠的理论依据和实践操作指导。
通过对SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的效果进行评估,我们将为未来循环流化床锅炉超低排放改造提供指导和建议,以实现更加清洁和高效的能源利用。
循环流化床锅炉SNCR脱硝技术
循环流化床锅炉SNCR脱硝技术关键词:脱硝技术 SNCR 循环流化床循环流化床锅炉SNCR 脱硝技术以氨或者尿素为还原剂,将还原剂喷入烟气中,然后还原剂与氮氧化物发生反应,生成氮气和水,在合适的温度范围内,脱硝效率可超过60%,进口浓度在350mg/Nm3以内,可以实现100mg/Nm3达标排放。
投资费用比同等条件下SCR低60%左右。
SNCR脱硝技术即选择性非催化还原技术是一种不需要催化剂的脱硝方式。
在850℃~1050℃的温度范围内,通过将含氨基的还原剂(如氨水、尿素溶液)喷入炉内,将烟气中的NOX还原脱除,生成氮气和水从而实现脱除NOX的目的。
SNCR脱硝技术的工业应用开始于20世纪70年代中期。
目前世界上燃煤电厂SNCR脱硝工艺的总装机容量在2GW以上。
而我国在20世纪90年代中后期开始应用SNCR脱硝技术。
循环流化床因其有高温旋风分离器的存在,为SNCR脱硝反应的充分进行提供了良好的温度区间、停留时间及混合条件,是理想的SNCR脱硝反应应用场合,使SNCR技术的脱硝效率不断突破,可稳定达到60%、最高可达70%及以上,这为SNCR技术的继续推广拓宽了新的途径。
该技术可用于循环流化床的脱硝,投资费用比SCR技术低60%以上,脱硝效率可达60%以上,单位投资大致为15~35元/kW;运行成本低于0.4分/kWh,可经济有效地解决循环流化床的NOx排放污染问题,达到排放标准。
【适用范围】循环流化床锅炉典型案例【案例名称】75t/h循环流化床锅炉烟气SNCR脱硝工程【项目概况】本项目所采用的SNCR脱硝技术以20%的氨水溶液作为还原剂,氨水喷射位置位于旋风分离器入口烟道处。
在进口浓度为300mg/Nm3的锅炉运行条件下,该SNCR脱硝工程能稳定运行,实现67%的脱硝效率,出口NOx浓度低于100mg/Nm3。
【主要工艺原理】本工程采用选择性非催化还原法脱硝技术,还原剂(氨水)是以雾化的水溶液形式喷入到温度为850~1050℃的区域,与NO发生还原反应生成N2和水。
循环流化床锅炉脱硝技术方案(详)
循环流化床锅炉SNCR脱硝技术方案一、SNCR工程设计方案1、SNCR和SCR两种技术方案的选择1.1.工艺描述选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。
SNCR方法主要在900~1050℃下,将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中,将NO还原,生成氮气和水。
而选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR),由于使用了催化剂,因此可以在低得多的温度下脱除NOx。
两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性,以有效的避免还原氮剂与贫燃烟气中大量的氧气反应,因此称之为选择性还原方法。
两种方法的化学反应原理相同.SNCR在实验室内的试验中可以达到90%以上的NOx脱除率。
应用在大型锅炉上,短期示范期间能达到75%的脱硝率,长期现场应用一般能达到30%~50%的NOx脱除率.SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。
美国的SNCR技术应用是在90年代初开始的,目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。
两种烟气脱硝技术都可以采用氨水、纯氨、或者尿素作为还原剂,工艺上的不同主要体现在两个方面:其一,SCR需要布置昂贵的金属催化剂,SNCR不需要催化剂;其二,SNCR存在所谓的反应温度窗口,一般文献介绍,其最佳反应温度窗口为850~1100℃,但是当采用氨做还原剂且和烟气在良好混合条件下,并且保证一定的停留时间,则在更低的760~950℃范围内也可以进行有效程度的脱硝反应。
采用SCR技术的脱硝反应,由于催化剂的存在,则可以在尾部烟道低温区域进行。
SNCR、SCR和SNCR-SCR三种技术性能比较见表2-1.表2—1 选择性还原脱硝技术性能比较使催化剂钝化锅炉的影响受省煤器出口烟气温度的影响受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布影响综合SNCR和SCR占地空间大(需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统)小(锅炉无需增加催化剂反应器)较小(需增加小型催化剂反应器)近年来由于环保需要,中国要求电厂锅炉除了使用低氮燃烧器(LNB)外,还需进一步安装烟气脱硝装置,目前采用的最佳成效工艺主要有SNCR、SCR 和SNCR/SCR 混合法技术。
脱硝SCR法(中低温)
脱硝SCR工艺介绍第一章脱硝技术介绍SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。
其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2催化剂4N2+ 6H2O (1)6NO2 + 8NH3催化剂7N2+ 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3催化剂2N2+ 3H2O (3)SCR 脱硝工艺系统可分为氨水储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。
其中由氨水槽车运送氨水,氨水由槽车输入储氨罐内,并依靠氨水泵将储氨罐中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。
在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自焦炉出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至余热锅炉,达到脱硝的目的。
第二章方案编制输入条件1. 概述1.1 编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》和临汾大气污染防治文件。
(2) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规;(3) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范;(4)业主提供的设计资料。
1.2 主要设计原则(1)选择符合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响系统正常运行;(2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少;(3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响;(4)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用;(5)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上;(6)SCR装置按反应器出口NOx含量150mg/Nm3以下达到环保要求。
循环流化床锅炉烟气脱硫脱硝技术
化
板
电 动 震 打
38
• 石灰石输送系统故障 • 旋转给料机漏料
旋转给料机漏粉,更换盘根
39
• 石灰石输送系统故障 • 旋转给料机卡涩
未投运的叶片
投运3个月后的叶片
40
• 石灰石输送系统故障 • 料位开关故障
料位开关 参与逻辑控制
料位低 开始进料
料位高 停止进料
41
• 石灰石输送系统故障 • 料位开关故障
石灰石-石膏法脱硫特点
优点: 1) 技术成熟 2) 吸收剂价廉易得 3) 脱硫效率高 4) 对煤种变化的适应性强 5) 副产品可综合利用 缺点: 1) 系统复杂 2) 占地面积大 3) 一次投资较大
典型的石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺
国内主流吸收塔技术
喷淋空塔
液柱塔
托盘塔
鼓泡反应器
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主流脱硫工艺特点及选择条件
项目
湿法
氧化镁法 循环流化床干法
技术成熟程度 适用煤种 应用单机规模
成熟
成熟
成熟
不受含硫量限 制
不受含硫量限 制
Sar≤2%
没有限制
没有限制
≤300MW
能达到的脱硫率 95%以上
95%以上
60%
吸收剂来源
资源较多
附近有资源 资源较多
三、循环流化床炉内脱硫系统
1. 主要组成系统:
1) 石灰石储存系统 2) 输送系统 3) 流化风机
吸收剂 —— 石灰 副产物 —— 亚硫酸钙/硫酸钙
喷雾干燥法工艺流程图
喷雾干燥法化学反应机理
烟气
溶液
SO2+H2O→2H++SO32SO2 Ca2++2 H2O← 2H+ +Ca(OH) 2
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用
SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用循环流化床锅炉是一种高效、节能的锅炉设备,被广泛应用于电厂、化工厂、钢铁厂等工业领域。
随着环保要求的不断提高,循环流化床锅炉的排放标准也面临着更严格的挑战。
为了满足国家对大气污染物排放的限制要求,循环流化床锅炉的超低排放改造变得尤为重要。
在此背景下,SNCR+SCR联合脱硝技术成为了一种常用的改造方案,其在循环流化床锅炉超低排放改造中的应用也备受关注。
SNCR技术(Selective Non-Catalytic Reduction)是一种选择性非催化还原技术,通过向燃烧过程中喷射氨水或尿素溶液,将燃烧产生的氮氧化物(NOx)还原成氮气和水。
这种技术具有投资成本低、易于实施等优点,因此在循环流化床锅炉脱硝改造中得到广泛应用。
SNCR技术在脱硝效率、氨气逸失和氨气与其它污染物之间的协同效应等方面存在一定的局限性。
针对循环流化床锅炉超低排放改造的要求和SNCR、SCR技术各自的优缺点,研究者开始探索将这两种脱硝技术进行联合应用的可能性。
SNCR+SCR联合脱硝技术利用了两种技术的优点,可以有效降低NOx排放浓度,并且减少氨气逸失,是一种理想的超低排放改造方案。
在循环流化床锅炉中实施SNCR+SCR联合脱硝技术,需要克服一些技术难点。
首先是脱硝催化剂的选用和催化剂的布置。
选择合适的催化剂对SCR脱硝技术的效率有着至关重要的影响,而在循环流化床锅炉中催化剂布置也会受到燃料特性和燃烧特性的影响。
其次是氨气的进量控制和反应温度的控制。
在SNCR+SCR联合脱硝过程中,氨气的进量和反应温度需要严格控制,以保证脱硝效率的同时避免氨气逸失和硝化物的生成。
还需要注意SNCR和SCR两种技术的协同效应。
在SNCR+SCR联合脱硝过程中,氨气的加入要与燃烧过程中产生的霍尔效应和还原性物质相结合,以提高脱硝效率。
研究者需要通过模拟实验和现场试验,获得最佳的SNCR和SCR技术配比和运行参数,以实现最佳的脱硝效果。
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河北东光化工有限责任公司2×75t/h 循环流化床锅炉SNCR脱硝工程初步技术方案编制单位名称:河北环科力创环境工程有限公司河北省环境科学研究院日期: 20XX 年 3 月 20 日目录第1章工程概况1.1项目名称项目名称:河北东光化工有限责任公司2×75t/h循环流化床锅炉脱硝工程承办单位:河北环科力创环境工程有限公司1.2工程简述燃煤锅炉烟气中还有大量的NOx,直接排放到大气中会严重污染环境,NOx会形成有毒的光化学烟雾,还可形成酸雨严重影响人类身体健康,也会造成臭氧层损耗等。
该化工厂的规模为2台90t/h循环流化床锅炉,氮氧化物排放浓度不稳定,要求必须确保在锅炉各种工况及负荷下,氮氧化物排放浓度均满足100mg/Nm3的标准要求经过分析论证并结合热电厂锅炉及燃料实际情况考虑,SNCR烟气脱硝工艺是首选方案,选择氨水为还原剂,同时为了节约成本和占地面积,2台90t/h锅炉采用“一拖二”的设计方式,即脱硝厂房和除盐水存储系统公用一套,其他部分分别对应每台锅炉,两套系统可独立运行,互不干涉。
在合适的温度下,还原剂和炉内的NOx发生还原反应,达到脱除NOx的目的,脱除率达65%~85%,大大降低锅炉尾气排放中NOx的含量,具有明显的环境效益和社会效益。
1.3脱硝工艺简介循环流化床锅炉适宜选择SNCR脱硝方式,选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术,是烟气NOx的末端处理技术,把含有氨基的还原剂(尿素或氨水)在不使用催化剂的前提下均匀喷入硫化床炉膛出口适宜的温度范围,选择性的把烟气中的NOx 还原为N2和H2O,以达到减排NOx的目的。
采用氨水作为还原剂的主要化学反应为:4 NO+4 NH3+O2→4 N2+6 H2O4 NH3+2 NO2+O2→3 N2+H2O采用尿素作为还原剂的主要化学反应为:2 CO(NH2)2+4 NO+O2→3 N2+2 CO2+4 H2O6 CO(NH2)2+8 NO2+O2→10 N2+6 CO2+12 H2O1.4压缩空气供应(1)工艺用压缩空气(2)仪表用压缩空气1.5工艺水指标1.6 氨水质量指标1.8烟气排放指标环保综合治理项目的设计、制造、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等,应符合相关的中国法律、规范以及最新版的ISO和IEC标准。
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科技成果——循环流化床脱硫+中低温SCR脱硝技术成果简介
本脱硫脱硝技术工艺流程为“烧结机/带式焙烧机→电除尘器→主引风机→脱硫反应塔→布袋除尘器→GGH换热器(原烟气段)→SCR 脱硝→GGH换热器(净烟气段)→脱硫脱硝引风机→烟囱排放”。
其中,脱硫吸收塔采用循环流化床超净吸收塔技术,循环流化床工艺主要由吸收剂制备与供应、吸收塔、物料再循环、工艺水、布袋除尘器以及副产物外排等构成,一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂。
单套吸收塔自下而上依次应为进口段、塔底排灰装置、文丘里加速段、循环流化床反应段、顶部循环出口段,烟气从吸收塔(即流化床)底部进入,吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,与细的吸收剂粉末互相混合,使颗粒之间、气体与颗粒之间产生剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾、降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二化硫反应生成CaSO3和CaSO4。
脱硫后烟气温度为80-110℃,进入由GGH换热器、烟气加热炉、SCR反应器、氨站等组成的低温脱硝系统,经过GGH换热、加热炉将温度加热至160-300℃,进入SCR反应器,在催化剂的作用下,当烟气温度为280-300℃时,利用氨作为还原剂,与烟气中的NOx反应,产生无害的氮气和水,最后洁净烟气经系统引风机排往烟囱。
烟囱出口颗粒物排放≤10mg/Nm3,SO2排放≤35mg/Nm3,NOx 排放≤50mg/Nm3(干标,16%O2)。
应用情况
首钢京唐钢铁联合有限责任公司。
目前6套脱硫脱硝系统运行稳定,烧结/球团排放烟气经消石灰脱硫、氨水为还原剂低温SCR脱硝工艺深度处理,无废水产生,处理后出口烟气主要排放指标,颗粒物浓度:1mg/Nm3、SO2浓度:15mg/Nm3、NOx浓度:25mg/Nm3,以16%含氧量折算。