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电厂锅炉SNCR、scr脱硫方法及其优缺点-
发布时间:2019-06-15 点击次数:次
目前脱硫技术常用有三种方法:SNCR 法、SCR 法、SNCR/SCR 的混合法,以下为三种方法简介。脱硫雾化盘主要应用于垃圾发电厂旋转喷雾脱硫雾化装置上,公司可以专业定做、修理各种型号的脱硫雾化盘,并为各大企业定制脱硫雾化器。
1 SNCR
选择性非催化还原
还原剂在一定温度条件下选择性的与 NOx 发生还原反应, 生成N2和 H2O。
SNCR 法是把含有 NHx 基的还原剂(如液氨(化学式:NH3) 、、),通过(tōng guò)脱硫雾化盘喷入炉膛 850℃-1100℃的区域, 该还原剂徐苏热分解成 NH3并与烟气中的NOx 进行 SNCR 反应生成 N2和 H2O。 该方法是以炉膛为反应器,可通过锅炉改造实现。
还原剂常用的有液氨、、三种,以下分几个方面简述还原剂的特点:
1)技术方面:液氨的脱硫效率(efficiency)较高,液氨可以供纯氨气,直接参加反应,氨逃逸较低;需通过蒸发器,产生的氨气参加脱硫反应,此还原剂氨逃逸在三者居中;需配置成 40-60%溶液,溶液输送要有防止低温结晶的措施,溶液喷入脱硫系统后,在高温条件下分解生成氨气,此还原剂氨逃逸较高。
2)安全方面:液氨的危险性较大 ,纯氨气在空气中的爆炸(blow up)为15-28%,运输及存储都需要在压力容器内 ,必须有许可证 ,要求安全性(security)很高,保证无泄漏,电气都需要有防爆措施,氨气稀释要控制混合浓度必须在安全范围内;不属于危险品,的挥发要有一定的报警及防范措施,浓度过高的氨气既有爆炸危险,又会对人体产生伤害;既不是危险品,也不会对人体产生危害(wēi hài),是三者中较安全的还原剂,安全性能较高。
3)经济方面:不属于危险品,运输储存比较方便,并且不需要额外的加热措施,设备简单,系统造价较低;液氨需要蒸发系统,存储区域需要有安全措施,系统造价中等;安全可靠,但是需要有溶合储存系统,还需要有伴热防结晶措施,系统造价高,运行费用也高。反应温度对 SNCR 影响很大, 反应温度一般为 850℃-1100℃,当温度高于 1100℃,NH3被氧化(oxidation)为 NO, 反而造成 NOx的排放浓度增大;当温度低于 850℃时,反应不完全,会造成所谓的 ;氨穿透 ;造成氨逃逸率高,腐化侵蚀 下游(比喻落后的地位)设备,造成新的污染。
SNCR 法与 SCR 法相比优点是不使用催化剂 ;一次性投资(意义:是未来收益的累积) ,运行费用较低,占地面积小;对煤种变化不敏感;建设周期短,施工简单;不需要更换引风机、空预器;旧设备改造少,尤其适合于改造机组,仅需要还原剂制备区和喷射装置, 投资较 SCR 法小, 但存在还原剂耗量大、NOx脱除率低,一般在 30%-50%之间;温度窗口的选择和控制比较困难,由于 SNCR 是在锅炉内部进行,脱硫效率受锅炉设计、锅炉负荷等因素(factor)的影响较大。 根据上述特点,当现有锅炉的脱硫技术改造效率较低时,SNCR 法脱硫技术经济性高,比较适合我国国情,在我国的燃煤电厂脱硫技术中占有重要地位。
2 SCR
选择性催化剂还原法在催化剂的作用下,以NH3,作为还原剂, ;有选择 ;地与烟气中的NOx反应并生成 N2。
下图为以液氨为还原剂的SCR法流程示意图:
SCR 还原剂常用的同样为液氨、、:
1)液氨(或 25%)为还原剂时 ,需要有液氨蒸发装置
(蒸发器),氨气需要与稀释风混合,经喷氨格栅进入系统,在催化剂层反应脱硫(产物:SO2)。烟气脱硫雾化盘体积小,重量轻,技术含量和加工精度高,维护方便,设定波动承轴,使柔性轴保持三支撑点支承,保持轴系快速翻过临界转数。脱硫雾化盘主要应用于垃圾发电厂旋转喷雾脱硫雾化装置上,公司可以专业定做、修理各种型号的脱硫雾化盘,并为各大企业定制脱硫雾化器。
2)为还原剂时,将溶合成 50%溶液,经过制氨,将氨气与稀释风混合后,喷入系统脱硫。制氨一般有两种方法,一种是水解方法,溶液通过水解反应器,分解出氨气,在 140-160℃、0.4-0.6MPa 环境下发生分解反应 ,此种方法能耗低 ,产物比较纯净 ,但不能完全分解,含废水需做处理(chǔ lǐ),且蒸发过程中,对金属有腐化侵蚀 ,所以蒸发容器的材质选择很重要;另一种方法是热解法,目前这方法在国内比较常见, 溶液通过计量装置喷入热解炉内分解,稀释风温度(temperature)要求 600℃左右,此法电消耗较大。SCR 法目前是上应用较多、较为成熟且较有成效的一种烟气脱硫技术,对锅炉烟气 NOx控制效果十分显著,占地面积小,技术成熟,易于操作。 同时 SCR 技术需要消耗 NH3和催化剂,存在运行费用高、设备(shèbèi)投资大的不好的地方。
3 SNCR/SCR混合法
此法结合了两种的优势,将 SNCR 工艺的还原剂喷入炉膛,用SCR 工艺使逃逸出的 NH3 和未脱除的 NOx 进行催化还原反应。理论上,SNCR 法在脱除部分的 NOx 的同时也在为后面的催化剂脱除更多的 NOx 提供了所需的氨。典型的混合法装置脱硫效率能达到80%以上,同时逸出的 NH3 浓度低于10x10-6。
下图为 SNCR/SCR 混合法流程示意图
SNCR/SCR 混合法还原剂可选择作为还原剂,并且无需热解系统,其特点有相对于 SCR 工程造价有所降低;脱硫效率高;催化剂用量少,回收量少;较 SCR 反应器小,具有更好的空间适用性;脱硫系统阻力小,引风机出力小;SO2/SO3转化所引起的腐蚀和 ABS 阻塞问题小;减少 SCR 催化剂对煤的敏感度; 可以安全地使用作为还原剂,无需热解系统;分步实施,分期到位。其他脱硫方法还有液体吸收法、微生物吸收法、活性炭吸收法、电子束法。
脱硫方法的选择需要格局实际情况而定,锅炉结构特点、电厂所处的环境、还原剂供应方便与否等因素综合考虑,较根本是要满足经济(jīng jì)、安全、排放达标。
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