SCR脫硝技術(shù)
SCR脫硝技術(shù)
1.SCR脫硝技術(shù)原理及特點
? ? ? ?SCR脫硝技術(shù),即選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction)是指在催化劑(如TiO2、V2O5、WO3)作用下,還原劑NH3在290-400℃下將煙氣中的NO和NO2還原成無毒的N2和H2O,而幾乎不發(fā)生NH3的氧化反應(yīng),從而降低NH3的消耗。
2. SCR脫硝系統(tǒng)及工藝
? ? ? ?SCR脫硝系統(tǒng)是向催化劑上游的煙氣中噴入氨氣或其它合適的還原劑、利用催化劑將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化為N2和H2O。在系統(tǒng)運行中首先將氨蒸發(fā),然后氨和稀釋空氣或煙氣混合,利用噴氨格柵將其噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中。SCR脫硝系統(tǒng)主要包括:反應(yīng)器系統(tǒng);煙氣系統(tǒng);還原劑儲存、制備及加注系統(tǒng);吹灰系統(tǒng)。
2.1 反應(yīng)器系統(tǒng)
? ? ? ?反應(yīng)器系統(tǒng),即催化劑系統(tǒng)。SCR脫硝系統(tǒng)中的催化劑分別有蜂窩式、板式、波紋式三種。
? ? ? ?催化劑的化學(xué)壽命使用單體催化劑活性和總體體積量來保證。化學(xué)壽命期內(nèi)催化劑的性能可以滿足要求,催化劑余量起到關(guān)鍵作用。
SCR催化劑化學(xué)構(gòu)成如下:
載體成分:TiO2(>80%);
主要活性成分:V2O5(<2%);WO3:提高高溫區(qū)段的活性,同時抑制氧化率,增強熱穩(wěn)定性,防止燒結(jié)造成比表面積減?。籑oO3:提高As毒化能力。
其它成分:SO、鈦以外的無機氧化物等;
結(jié)構(gòu)成分:玻璃纖維等(增強),聚環(huán)氧乙烯等(粘結(jié)劑)。
2.2 煙氣系統(tǒng)
通過數(shù)模和物模試驗在反應(yīng)器入口之前設(shè)置多層均布裝置,實現(xiàn)灰塵、煙氣量、溫度及氮氧化物在反應(yīng)器截面上的均布。
2.3 還原劑儲存、制備及加注系統(tǒng)
? ? SCR脫硝系統(tǒng)中一般以液氮、氨水、尿素作為還原劑。SCR系統(tǒng)由氨供應(yīng)系統(tǒng)、氨氣/空氣噴射系統(tǒng)、催化反應(yīng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成,為避免煙氣再加熱消耗能量,一般將SCR反應(yīng)器置于省煤器后、空氣預(yù)熱器之前,即高塵段布置。氨氣在空氣預(yù)熱器前的水平管道上加入,并與煙氣混合。催化反應(yīng)系統(tǒng)是SCR 工藝的核心,設(shè)有NH3的噴嘴和粉煤灰的吹掃裝置,煙氣順著煙道進入裝載了催化劑的SCR反應(yīng)器,在催化劑的表面發(fā)生NH3催化還原成N2。催化劑是整個SCR系統(tǒng)關(guān)鍵,催化劑的設(shè)計和選擇是由煙氣條件、組分來確定的,影響其設(shè)計的三個相互作用的因素是NOx脫除率、NH3的逃逸率和催化劑體積。
3.技術(shù)支持及優(yōu)勢
CFD模擬試驗項目主要包括:SCR反應(yīng)器流場分布試驗、SCR反應(yīng)器NH3/NOx混合試驗、SCR系統(tǒng)壓力損失試驗、SCR反應(yīng)器積灰試驗。
SCR脫硝技術(shù)的主要優(yōu)勢有以下幾個方面:
⑴適應(yīng)不同的煙氣條件;
⑵保證了氨氣與煙氣的有效混合;
⑶減少噴氨點數(shù)量九成以上(通常3-8個噴氨點);
⑷使由銨鹽造成的噴嘴堵塞風(fēng)險降至最低;
⑸簡化了調(diào)試程序,縮短了調(diào)試時間;
⑹無論負荷變化多大,運行條件多么復(fù)雜,公司始終滿足脫硝效率和氨逃逸率的承諾值。