技術(shù)文章
DYQ146 煙氣脫硝實(shí)驗(yàn)裝置
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DYQ171 脈沖電暈等離子煙氣脫硫脫氮實(shí)驗(yàn)裝置
DYQ049Ⅱ 數(shù)據(jù)采集半干法煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)裝置
DYQ046Ⅱ 數(shù)據(jù)采集煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)裝置(不銹鋼)
目前主流的煙氣脫硝技術(shù)有選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)、選擇性催化還原技術(shù)(SCR)和SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)。
SNCR技術(shù)
研究發(fā)現(xiàn),在800~1250℃這一溫度范圍內(nèi)、無催化劑作用下,氨水等還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx生成N2和H2O,基本上不與煙氣中的O2作用,據(jù)此發(fā)展了SNCR脫硝技術(shù)。
SNCR煙氣脫硝的主要反應(yīng)為:
NH3為還原劑 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
SNCR通常采用的還原劑有氨水、氨水和液氨,從SNCR系統(tǒng)逃逸的氨可能來自兩種情況,一是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻,一是由于噴入點(diǎn)煙氣溫度低影響了氨與NOx的反應(yīng)。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)有效的部位,如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨不均勻,則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大尺寸的鍋爐中,因?yàn)樾枰采w相當(dāng)大的爐內(nèi)截面,還原劑的均勻分布則更困難。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進(jìn)行,以少噴入NH3的量達(dá)到好的還原效果,必須設(shè)法使噴入的NH3與煙氣良好地混合。若噴入的NH3不充分反應(yīng),則逃逸的NH3不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上,而且煙氣中NH3遇到SO3會產(chǎn)生NH4HSO4易造成空氣預(yù)熱器堵塞,并有腐蝕的危險。因此,SNCR工藝的氨逃逸要求控制在8mg/Nm3以下。
SNCR煙氣脫硝過程是由下面四個基本過程組成:
? 還原劑的接收和溶液制備;
? 還原劑的計(jì)量輸出;
? 在鍋爐適當(dāng)位置注入還原劑;
? 還原劑與煙氣混合進(jìn)行脫硝反應(yīng)。
SCR技術(shù)
選擇性催化劑還原(SCR)技術(shù)是在煙氣中加入還原劑(常用的是氨和氨水),在催化劑和合適的溫度等條件下,還原劑與煙氣中的氮氧化物(NOx)反應(yīng),而不與煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng),生成無害的氮?dú)夂退?。主要反?yīng)如下:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
在沒有催化劑的情況下,上述化學(xué)反應(yīng)只是在很窄的溫度范圍內(nèi)(800~1250℃)進(jìn)行。SCR技術(shù)采用催化劑,催化作用使反應(yīng)活化能降低,反應(yīng)可在更低的溫度條件(320~400℃)下進(jìn)行。
對SCR系統(tǒng)的制約因素隨運(yùn)行環(huán)境和工藝過程而變化。制約因素包括系統(tǒng)壓降、煙道尺寸、空間、煙氣微粒含量、逃逸氨濃度限制、SO2氧化率、溫度和NOx濃度,都影響催化劑壽命和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。除溫度外,NOx、NH3濃度、過量氧和停留時間也對反應(yīng)過程有一定影響。
SCR系統(tǒng)一般由氨或氨水的儲存系統(tǒng)、(氨水轉(zhuǎn)化為氨系統(tǒng))、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、檢測控制系統(tǒng)等組成。SCR脫硝反應(yīng)器在鍋爐尾部一般有三種不同的布置方式,高塵布置、低塵布置和尾部布置.
對于一般燃煤或燃油鍋爐,SCR反應(yīng)器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間,因?yàn)榇藚^(qū)間的煙氣溫度剛好適合SCR脫硝還原反應(yīng),氨被噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置,使其與煙氣充分混合后在反應(yīng)器內(nèi)與氮氧化物反應(yīng),SCR系統(tǒng)商業(yè)運(yùn)行的脫硝效率約為80%~90%。
SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)
SNCR/SCR混合技術(shù)是SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同SCR工藝?yán)媚┓磻?yīng)氨進(jìn)行催化反應(yīng)結(jié)合起來,或利用SNCR和SCR還原劑需求量不同,分別分配還原劑噴入SNCR系統(tǒng)和SCR系統(tǒng)的工藝有機(jī)結(jié)合起來,達(dá)到所需的脫硝效果,它是把SNCR工藝的低費(fèi)用特點(diǎn)同SCR工藝的高脫硝率進(jìn)行有效結(jié)合的一種揚(yáng)長避短的混合工藝。SNCR/SCR混合工藝的脫硝效率可達(dá)到60~80%,氨的逃逸小于4mg/Nm3。