脱硝技术


脱硝技术

完整版)SCR烟气脱凤凰平台硝工艺简介

日期:2020-07-17 18:24

  (完全版)SCR烟气脱硝工艺简介_能源/化工_工程科技_专业材料。SCR 烟气脱硝工艺简介 吴金泉 1 李勇 1,2 (1 福筑鑫泽环保开发工程有限公司,福筑福州 350002; 2 江西理工大学情况与兴办学院,凤凰平台江西 赣州 341000) 摘要:选拔性催化还原法(

  SCR 烟气脱硝工艺简介 吴金泉 1 李勇 1,2 (1 福筑鑫泽环保开发工程有限公司,福筑福州 350002; 2 江西理工大学情况与兴办学院,江西 赣州 341000) 摘要:选拔性催化还原法(SCR)是目前邦际上管制火电厂氮氧化物的最要紧管制手腕。我公司于 2004 年与德邦 STEULER 公司正在烟气脱硝技巧方面睁开了全方位的互助,并正在邦内开辟烟气脱硝商场。本文从 SCR 工艺道理动身, 先容了互助公司的相干运转工艺。 要害词:烟气脱硝;SCR;脱硝催化剂;脱硝工艺 跟着我邦经济的成长, 正在能源消费中带来的情况污染也越来越紧张。此中,大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破 坏已成为破坏公民活命的四大杀手。燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等无益物质是变成大气污染、酸雨和 温室效应的要紧出处。正在我邦,二氧化硫、氮氧化物等无益物质要紧是由燃煤流程形成的。 跟着我邦经济气力的加强,耗电量也将渐渐加大。目前,我邦仍旧发展了大范围的烟气脱硫项目, 但烟气脱硝还未大规 模的发展。有咨议材料外白,假若持续不增强对烟气中氮氧化物的处分, 氮氧化物的总量和正在大气污染物中的比重都 将上升, 并有或者代替二氧化硫成为大气中的要紧污染物。 我邦烟气脱硝项目起步较晚,目前邦内运转的烟气脱硝项目所采用的工艺也是引进欧、美、日等隆盛邦度和区域烟气 脱硝技巧, 为适当邦内烟气脱硝商场的需求,我公司于 2004 年与德邦 STEULER 公司正在烟气脱硝技巧方面睁开了全 方位的互助,要紧由德方供给技巧扶助,我方卖力开垦商场、消化相闭技巧。 1 SCR 脱硝技巧简介 正在稠密的脱硝技巧中,选拔性催化还原法(SCR)是脱硝功用最高,最为成熟的脱硝技巧。1975 年正在日本 Shimoneski 电厂成立了第一个 SCR 体例的演示工程,其后 SCR 技巧正在日本取得了寻常使用。正在欧洲已有 120 众台大型装配的 获胜使用阅历,其 NOx 的脱除率可抵达 80%~90%。日本大约有 170 套装配,挨近 100GW 容量的电厂装配了这种 开发,美邦政府也将 SCR 技巧行动要紧的电厂管制 NOx 技巧,SCR 手腕已成为目前邦外里电厂脱硝较量成熟的主 流技巧。 1.1 SCR 法烟气脱硝道理 正在催化剂功用下,向温度约 280℃~420℃的烟气中喷人氨,将 N0 还原成 N2 和 NO。化学反映方程式如下: 正在有氧的要求下: 正在无氧(或者缺氧)的要求下: 正在反映要求转换时,就有或者产生以下副反映:【1】 因为该反映没有形成副产品,而且装配布局简略,适合于管制巨额的烟气。 1.2 SCR 烟气脱硝工艺的影响身分 1.2.1 温度对催化剂反映本能的影响 目前,应用于电厂烟气脱硝中的的 SCR 催化剂有良众,分歧的催化剂,其适宜的反映温度也差异各异。假若反映温度 太低,催化剂的活性低落,脱硝功用低落,则达不到脱硝的成绩。而且,假若催化剂正在低温下赓续运转,将导致催化剂的 长久性损坏;假若反映温度太高,NH3 容易被氧化,天生 NOx 的量补充,乃至会惹起催化剂资料的相变,导致催化剂的活 性退化。 采用何种催化剂与 SCR 反映器的安放形式是亲热相干的,普通可能把催化剂的品种分为三类:高温催化剂(345℃~ 590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃)。目前,邦外里 SCR 体例众人采用高温催化剂,反映 温度正在 315℃~400℃。 1.2.2 空速(SV)对催化剂本能的影响 烟气正在 SCR 反映塔中的空塔速率是 SCR 的一个要害策画参数, 它是烟气体积流量(程序形态下的湿烟气))与 SCR 反 应塔中催化剂体积比值, 反应了烟气正在 SCR 反映塔内的停息时候的巨细。凤凰平台烟气的空塔速率越大,其停息时候越短。一 般 SCR 的脱硝功用将随烟气空塔速率的增大而低落。空塔速率往往是遵循 SCR 反映塔的安放、脱硝功用、烟气温 度、承诺的氨遁逸量以及粉尘浓度来确定的。 1.2.3 摩尔比对 NO 转换的影响 外面上,lmoI 的 NO 需求 1moI 的 NH3 去脱除。遵循化学反映均衡学问,NH3 量亏折会导致 NOx 的脱除功用低落, 但正在工程实验中,NH3 过量又会带来 NH3 对情况的二次污染,普通正在策画流程中,NH3/NO 的值管制正在 0.8~1.2 的 畛域内较量适当,而且联合机组负荷的蜕变而蜕变。 1.2.4 催化剂的选拔对 SCR 工艺的影响 SCR 体例中的紧张构成局限是催化剂,催化剂的选拔不但仅是针对反映温度的分歧来选拔,而且要切磋 SCR 装配的 压降、安放的合理性等身分。眼前大作的成熟催化剂有蜂窝式、波纹状平和板式等。平板式催化剂普通是以不锈钢金 属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而成;蜂窝式催化剂普通是把载体和活性成份同化物整个挤压成型;波 纹状催化剂是外形如流动的波纹,从而造成小孔。眼前各类催化剂活性因素大局限为 WO3 和 V2O5。各类催化剂本能 参数的较量睹外 1【2】: 外 1 各类催化剂本能参数的较量 本能参数 平板式催化剂 蜂窝式催化剂 波纹状催化剂 催化剂活性 低 中 高 氧化率 高 高 低 压力失掉 中 高 低 抗腐化性 高 普通 普通 抗中毒性 低 低 高 阻塞或者性 低 中 中 耐热性 中 中 中 2 德邦 STEULER 公司烟气脱硝工艺简介 2.1 高粉尘安放的 SCR 工艺及其特色 图 1 为其工艺流程图 高粉尘安放 SCR 工艺的甜头是: ⑴因为反映温度较高,可选拔的催化剂的品种较众; ⑵相关于低粉尘安放和结尾安放来说省去了烟气再热体例,从而俭省了投资和运转本钱; ⑶早已实行工业化应用,而且已有 20 年的运转阅历,是目前火电厂烟气脱硝寻常选用的工艺。 其过错是 ⑴因为粉尘浓度较高,因此粉尘对催化剂的冲洗和磨损较大; ⑵省煤器是与汽锅本体相连的,关于大型的机组而言,SCR 反映器的重量是较量大的,因此普通要筑树独立的 SCR 反映器的支柱钢架,这就涉及到了汽锅的从新调剂和负荷从新计划的题目; ⑶烟气中含有巨额的 SO2,催化剂可能使局限 SO2 氧化,天生难管制的 SO3,并或者与吐露的氨天生腐化性很强的硫酸 氨(或者硫酸氢氨)盐物质; ⑷因为流程较长,容易产生氨的吐露,从而天生腐化性很强的硫酸氨(或者硫酸氢氨)盐物质,因此容易腐化后续的 气氛预热器和静电除尘器。 2.1 低粉尘安放的 SCR 工艺及其特色 图 2 为其工艺流程图 图 2 SCR 低粉尘安放的工艺流程图 低粉尘安放 SCR 工艺的甜头是 ⑴汽锅烟气源委静电除尘器之后,粉尘浓度低落,可能伸长催化剂的操纵寿命; ⑵与汽锅本体独立,不影响汽锅的寻常运转; ⑶氨的吐露量比高温安放形式的吐露量要少。 其过错是 ⑴与高粉尘安放相似,烟气中含有巨额的 SO2,催化剂可能使局限 SO2 氧化,天生难管制的 SO3,并或者与吐露的氨生 成腐化性很强的硫酸氨(或者硫酸氢氨)盐物质; ⑵因为烟气温度低(梗概正在 160℃把握),可供选拔的催化剂的品种较少; ⑶邦内没有应用阅历,而且外洋可供参考的工程实例也较量少。 2.1 SCR 反映器结尾安放的工艺及其特色 图 3 为其工艺流程图 图 3 SCR 反映器结尾安放的工艺流程图 结尾安放 SCR 工艺的甜头是 ⑴汽锅烟气源委除尘脱硫后,可能采用更大烟气流速和空速,从而使催化剂的破费量大大的裁减; ⑵氨的遁逸量是起码的,而且不会腐化修筑物(烟囱采用防腐烟囱); ⑶不会形成 SO3,防备二次污染。 其过错是 ⑴必然要筑树烟气再热体例,补充了投资和运转本钱; ⑵很难找到适合反映要求的催化剂。 3 总结与瞻望 邦度环保总局 2004 年修正通过的《火电厂大气污染排放程序》(GBl3223—2004)对火电厂 NOx 的排放已做出限度规 定,且精确提出新筑火电站除知足现行排放程序外,须预留烟气脱除氮氧化物装配空间。相应的《排污费征收程序管 理手段》从 2004 年 7 月 1 日起实践。每当量的氮氧化物征收排污费 0.6 元(而历来是不收费的)。这也就为火电厂 上烟气脱硝工程供给了环保动力。针对我邦烟气脱硝商场及技巧,联合隆盛邦度烟气脱硝的阅历,现提出以下提倡仅 供参考: ⑴起初,应该完整烟气脱硝的相干司法原则和相干技巧程序。不但可能使情况法律有法可依,相干环保工程也有一个 同一的技巧程序; ⑵关于烟气脱硝技巧的成长,可模仿烟气脱硫技巧成长的获胜阅历,应存身于引进消化外洋优秀技巧与自立开辟相结 合的规则,渐渐完成工艺及相干开发的邦产化、工业化。 ⑶因为烟气脱硝无论是商场仍旧技巧正在我毂下显得相当微弱,因此眼前火电厂氮氧化物的脱除可能选用分步脱除,首 先可能选用低氮燃烧加上 SNCR(或 SCR)技巧,同时为适当自此越发厉肃的环保哀求预留必然脱氮空间; ⑷加大科研力度。迥殊是加大低温催化剂的咨议开辟和烟气正在 SCR 反映器内的温度场、流场的漫衍模仿,准确抬高 烟气的脱硝率; ⑸烟气同时脱硫脱硝净化管制技巧已成为各邦管制火电厂烟气污染的研发烧门,但目前因技巧不行熟限制了大范围的 扩大使用。关于我邦而言,其要紧技巧成长偏向应当是投资少、运转用度低、功用高、产品资源化的高新技巧,因而 应加疾这类技巧的工业化、经济化咨议。 参考文献 【1】 范剑峰,吴以凡,贾宝荣等. 火电厂选拔性催化还原脱硝技巧的可行性咨议[J]. 化工时间 .2005.7(19): 64-67 【2】 大唐公司烟气脱硝技巧先容[Z].2005. 作家简介: 吴金泉(1963 年—),男,工程师,福筑鑫泽环保开发工程有限公司董事长兼总司理,长久从事脱硫除尘装配等新产 品的开辟和研制职责。