sncr/scr聯合脫硝
混合sncr - scr煙氣脫硝技術不是選擇性催化還原法(以下簡稱scr)工藝與選擇性非催化還原法(以下簡稱sncr)工藝的簡單組合,它是結合了scr技術高效、sncr技術投資省的特點而發展起來的一種新型工藝。
混合sncr - scr 工藝具有2 個反應區,通過布置在鍋爐爐牆上的噴射系統,首先將還原劑噴入第1個反應區—爐膛,在高溫下,還原劑與煙氣中nox 在沒有催化參與的情況下發生還原反應,實現初步脫氮。然後未反應完的還原劑進入混合工藝的第2個反應區—scr反應器,在有催化參與的情況下進一步脫氮。混合sncr - scr工藝最主要的改進就是省去了scr工藝設定在煙道裡的複雜的氨噴射格柵(ammonia injection grid,簡稱a ig)系統,並大幅度減少了催化劑的用量。
1、混合sncr - scr工藝的優點
1.1 脫硝效率高
單一的sncr工藝脫硝效率低(一般在40%以下) ,而混合sncr - scr工藝可獲得與scr工藝一樣高的脫硝率(80%以上) 。
1.2 催化劑用量小
scr工藝由於脫硝催化劑的使用,大大降低了反應溫度並提高了脫硝效率,但是,由於催化劑非常昂貴,一般佔整個scr工藝總投資的1 /3左右,並且由於需要定期更換,執行費用也很高。
混合法工藝由於首先採用了sncr工藝初步脫硝,降低了對催化劑的依賴。與scr 工藝相比,混合工藝的催化劑用量可以大大減少。
混合脫硝工藝中,當sncr階段脫硝效率為55% ,而要求總脫硝效率為75%時,混合法工藝與scr工藝相比可節省50%的催化劑;當要求總脫硝效率為65%時, scr階段催化劑的用量可以節省70%。
1.3 scr反應塔體積小,空間適應性強
由於混合法工藝催化劑用量少,通過對鍋爐煙道、擴充套件煙道、省煤器或空氣預熱器等進行改造來布置scr反應器,大大縮短了反應器上游煙道長度。它與單一的scr工藝相比,不需複雜的鋼結構,節省了投資且不受場地的限制。
1.4 脫硝系統阻力小
由於混合法工藝的催化劑用量少, scr反應器體積小,其前部煙道較短,因此,與傳統scr工藝相比,系統壓降將大大減小,減少了引風機改造的工作量,降低了執行費用。
1.5 減少so2 向so3 的轉化,降低腐蝕危害
催化劑的使用雖然有助於提高脫硝效率,但也存在增強so2 向so3 轉化的***,而煙氣中so3含量的增加,將生成更多的nh4hso4。nh4hso4 的黏結性很強,在煙氣溫度較低時,會堵塞催化劑並對下游裝置造成腐蝕。混合法由於減少了催化劑的用量,將使這一問題得到一定程度的遏制。
1.6 省去scr旁路的建造
機組頻繁啟、停且長期低負荷執行或超負荷執行時,都可能由於排煙溫度的不適宜而縮短催化劑的壽命。為此, scr工藝一般需要設定旁路系統,以避免煙溫過高或過低對催化劑造成的損害。而旁路的設定又增加了初投資,並對系統控制和場地面積等也提出了更高的要求。
混合sncr - scr工藝由於催化劑用量大大減少,因此,可以不再設定旁路系統,從而降低了控制系統的複雜程度和對場地的要求,減少了初期投資,簡化了控制。
1.7 催化劑的**處理量減少
脫硝系統目前所用催化劑壽命一般為2～3年。催化劑所用材料中的v2o5 有劇毒,大量廢棄的催化劑會造成二次汙染,必須進行無害化處理。混合法工藝催化劑用量小,可大大減少廢棄催化劑的處理量。
1.8 簡化還原劑噴射系統
為了獲得高效脫硝反應,要求噴入的氨與煙氣中的nox有良好的接觸並要求在催化反應器前形成分布均勻的流場、濃度場和溫度場,為此,單一的scr工藝除必須設定複雜的氨噴射格柵(a ig)及其控制系統外,還往往需要在多處安放摻混設施、加長煙道以保證a ig與催化劑之間有足夠遠的距離等措施,以達到上述要求。而混合工藝的還原劑噴射系統布置在鍋爐爐牆上,與下游的scr反應器距離很遠,因此,無需再加裝混合設施,也無需加長煙道,就可以在催化劑反應器入口獲得良好還原劑與nox的混合及分布。
1.9 加大了爐膛內還原劑的噴入區間, 提高了sncr階段的脫硝效率
單純的sncr 工藝為了滿足對氨逃逸量的限制,要求該工藝還原劑的噴入點必須嚴格選擇在適宜反應的溫度區域內。而在混合sncr - scr技術中, sncr過程中形成的氨洩漏是作為scr反應的還原劑來設計的,因此,對sncr階段氨逃逸的問題的考慮可以大大放寬。相對於獨立的sncr工藝,混合工藝氨噴射系統可布置在適宜的反應溫度區域稍前的位置, 從而延長還原劑的停留時間。
在sncr過程中未完全反應的氨將在位於下游的scr反應器被進一步利用。混合工藝的這種安排,有助於提高sncr階段的脫硝效率。目前,混合工藝的sncr階段的脫硝效率已經可以達到55%以上。
1.10 可以方便地使用尿素作為脫硝還原劑
由於液氨在運輸和使用過程中存在諸多不安全因素,更多的scr 開始尋求其他安全的替代還原劑。尿素制氨系統成為scr工藝乙個主要的發展方向,如北京高碑店電廠以及石景山電廠都採用尿素熱解制氨系統,然而由於該系統需要複雜和龐大的尿素熱解裝置,投資費用大。
而混合法工藝通過直接將尿素溶液噴入爐膛,直接利用鍋爐的高溫,將尿素溶液分解為氨,從而省去了熱解裝置,既方便又安全。
scr催化劑吹灰需布置多層吹灰器，占地面積較大。sncr/scr吹灰器最多布置一層占地面積較小。
裝置清單
脫硝培訓材料
鍋爐煙氣脫硝工程 培訓資料 批准 審核 編寫 北京國電龍源環保工程 工程部 目錄1 原理介紹 4 2 布置方式 4 2.1 高粉塵布置 4 2.2 低粉塵布置 4 3 系統組成 5 3.1 煙氣系統 5 3.2 scr反應器 5 3.3 催化劑 6 3.4 氨噴射系統 7 3.5 脫硝還原劑貯存 製...
SCR脫硝方案
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