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[行业动态] 混合SNCR-SCR 烟气脱硝技术,看完果断收藏了[帖子3205339]

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发表于 2021-4-25 14:10:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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混合SNCR-SCR 烟气脱硝技术,看完果断收藏了-1.jpg


混合SNCR-SCR 烟气脱硝技术并非是SCR 工艺与SNCR 工艺的简单组合,它是结合了SCR 技术高效、SNCR 技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺。SCR-SNCR 联合技术可以达到90%的NOx 的去除率,并且NH3 的泄漏率仅为0.000 3%。

混合SNCR-SCR 工艺最主要的改进就是省去了SCR 设置在烟道里的复杂AIG(氨喷射)系统,它具有以下优点:

①在节省催化剂的情况下,脱硝效率高,能达到SCR 法的脱硝效率;

②反应塔体积小,空间适应性强;

③与传统SCR 工艺相比,系统压降将大大减小,从而减少了引风机改造的工作量,降低了运行费用;

④降低腐蚀危害。

一、烟气脱硝技术介绍

目前主流的烟气脱硝技术有选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)和SNCR/SCR联合脱硝技术。

SNCR技术

研究发现,在800~1250℃这一温度范围内、无催化剂作用下,氨水等还原剂可选择性地还原烟气中的NOx生成N2和H2O,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR脱硝技术。

SNCR烟气脱硝的主要反应为:

NH3为还原剂 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

SNCR通常采用的还原剂有氨水、氨水和液氨,不同还原剂的比较如表1所列。

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从SNCR系统逃逸的氨可能来自两种情况,一是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨不均匀,则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大尺寸的锅炉中,因为需要覆盖相当大的炉内截面,还原剂的均匀分布则更困难。为保证脱硝反应能充分地进行,以最少喷入NH3的量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会产生NH4HSO4易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。因此,SNCR工艺的氨逃逸要求控制在8mg/Nm3以下。图1为典型SNCR脱硝工艺流程图。

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SNCR烟气脱硝过程是由下面四个基本过程组成:

●还原剂的接收和溶液制备;

●还原剂的计量输出;

●在锅炉适当位置注入还原剂;

●还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

SCR技术

选择性催化剂还原(SCR)技术是在烟气中加入还原剂(最常用的是氨和氨水),在催化剂和合适的温度等条件下,还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)反应,而不与烟气中的氧进行氧化反应,生成无害的氮气和水。主要反应如下:

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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(800~1250℃)进行。SCR技术采用催化剂,催化作用使反应活化能降低,反应可在更低的温度条件(320~400℃)下进行。

对SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、SO2氧化率、温度和NOx浓度,都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外,NOx、NH3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有一定影响。

SCR系统一般由氨或氨水的储存系统、(氨水转化为氨系统)、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。SCR脱硝反应器在锅炉尾部一般有三种不同的布置方式,高尘布置、低尘布置和尾部布置,图2为目前广泛采用的高尘布置SCR烟气脱硝系统工艺流程图。

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对于一般燃煤或燃油锅炉,SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间,因为此区间的烟气温度刚好适合SCR脱硝还原反应,氨被喷射于省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置,使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应,SCR系统商业运行的脱硝效率约为80%~90%。

SNCR/SCR混合烟气脱硝技术

SNCR/SCR混合技术是SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用末反应氨进行催化反应结合起来,或利用SNCR和SCR还原剂需求量不同,分别分配还原剂喷入SNCR系统和SCR系统的工艺有机结合起来,达到所需的脱硝效果,它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱硝率进行有效结合的一种扬长避短的混合工艺。SNCR/SCR混合工艺的脱硝效率可达到60~80%,氨的逃逸小于4mg/Nm3。图3为典型的SNCR/SCR混合烟气脱硝工艺流程。

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主要烟气脱硝技术的比较

几种主要烟气脱硝技术综合比较情况如表2所列。

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