這是目前效率最高、應(yīng)用最廣的脫硝技術(shù),是實(shí)現(xiàn)超低排放的關(guān)鍵。
基本原理:在催化劑作用下,向煙氣中噴入還原劑(通常是氨氣NH??或尿素CO(NH?)?),在特定溫度窗口(通常為300-400℃)內(nèi),將NO?選擇性地還原為N?和H?O。
系統(tǒng)構(gòu)成:
還原劑供應(yīng)系統(tǒng):儲(chǔ)存和制備氨水或尿素溶液。
噴氨格柵(AIG):將還原劑均勻噴射到煙氣中。
反應(yīng)器:內(nèi)部裝有催化劑,是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的場所。
催化劑:這是SCR系統(tǒng)的核心和成本大頭。通常為V?O?-WO?/TiO?(二氧化鈦為載體,五氧化二釩為主活性成分,三氧化鎢為助劑)。催化劑的性能(活性、選擇性、壽命)直接決定脫硝效率。
布置位置:通常位于鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間,稱為高塵布置。此處煙氣溫度最適合催化劑工作。
優(yōu)點(diǎn):脫硝效率高(可達(dá)90%以上),技術(shù)成熟,反應(yīng)溫度窗口較寬。
挑戰(zhàn)與重點(diǎn):
催化劑中毒與堵塞:煙氣中的灰塵(飛灰)、堿金屬(如K, Na)、砷(As)、SO?等會(huì)導(dǎo)致催化劑活性下降、孔隙堵塞,需要定期吹灰和更換,成本高昂。
SO?/SO?轉(zhuǎn)化:催化劑會(huì)使部分SO?氧化為SO?,與逃逸的NH?反應(yīng)生成硫酸氫銨(ABS),后者在低溫下(空預(yù)器)具有粘性,會(huì)造成設(shè)備堵塞和腐蝕。
氨逃逸:未反應(yīng)的NH?隨煙氣排出,會(huì)造成二次污染和設(shè)備問題。控制氨逃逸是SCR運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)。
基本原理:在不使用催化劑的情況下,將還原劑(通常是尿素或氨水)噴入爐膛高溫區(qū)(850-1100℃),NO?在此溫度下被還原。
系統(tǒng)構(gòu)成:相對簡單,主要是還原劑儲(chǔ)存制備系統(tǒng)和位于爐膛上的噴射器。
優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)簡單,投資成本低,無需催化劑,無堵塞問題。
缺點(diǎn):脫硝效率較低(通常為30%-50%),對溫度窗口要求極為嚴(yán)格,還原劑消耗量大,氨逃逸率高。
應(yīng)用場景:常用于對脫硝效率要求不高的中小型鍋爐,或作為SCR的補(bǔ)充(例如在低負(fù)荷時(shí),SCR入口溫度過低,可在爐膛上部進(jìn)行SNCR初步脫硝)。
反應(yīng)劑制備系統(tǒng)、反應(yīng)器本體和還原劑噴淋裝置組成。
選擇性非催化還原法工藝原理是在高溫條件下,由氨或其他還原劑與氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)夂退T摴に嚧嬖诘膯栴}是:由于溫度隨鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行周期變化及鍋爐中氮氧化物濃度的不規(guī)則性,使該工
藝應(yīng)用時(shí)變得較復(fù)雜。
聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合了選擇性和非選擇性還原法的優(yōu)勢,但是使用的氨存在潛在分布不均,目前沒有好的解決辦法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面積、多空隙進(jìn)行脫硝。煙氣經(jīng)除塵器后在90~150℃下進(jìn)入炭床(熱煙氣需噴水冷卻)進(jìn)行吸附。優(yōu)點(diǎn)是吸附容量大,吸附和催化過程動(dòng)力學(xué)過程快,機(jī)械穩(wěn)定性高。缺
點(diǎn)是易形成熱點(diǎn)和著火問題,且設(shè)備的體積大。
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