当前位置: 窑炉 >> 窑炉资源 >> SCRSNCR脱硝工艺和原理详解
第一部分
1、什么是SCR烟气脱硝技术SCR烟气脱硝技术即选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction,简称SCR),是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂,利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为-℃时将烟气中的NOx转化为氮气和水。由于NH3具有选择性,只与NOx发生反应,基本不与O2反应,故称为选择性催化还原脱硝。在通常的设计中,使用液态纯氨或氨水(氨的水溶液),无论以何种形式使用氨,首先使氨蒸发,然后氨和稀释空气或烟气混合,最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。
2、选择性催化还原法(SCR)主要反应
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
反应温度
~℃
一般应用温度:~℃
转化效率在70~90%之间。
3、各国氮氧化物的排放标准。
国家
固体燃料
排放限值(mg/m3)
中国(-01-01以后)
全部煤粉锅炉
(超低排放机组50)
美国
(5-02-28以后的执行标准)
新建机组
改建机组
改造机组
欧盟
(2年11月27日后获得许可证的电厂)
*偏远地区除外,其值为mg/m3
生物燃料
热功率50~MW
热功率~MW
热功率大于MW
普通燃料
热功率50~MW
热功率大于MW
*
日本
(.4.1至今的执行标准)
烟气量(万Nm3/h)
﹥70
20-70
4
4、锅炉脱硝系统装置的基本流程
a)高尘SCR系统--首选 ;b)低尘SCR系统
5、SCR系统
6、选择性催化还原(SCR)法工艺系统图
7、催化剂
8、优缺点
a、SCR烟气脱硝法的优点SCR脱硝是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。该法的优点是:由于使用了催化剂,故反应温度较低;净化率高,可高达85%以上;工艺设备紧凑,运行可靠;还原后的氮气放空,无二次污染。b、SCR烟气脱硝法的缺点缺点:烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟气中的SO2作用,生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨(NH4)2SO4和硫酸氢氨NH4HSO4,同时还会降低氨的利用率;投资与运行费用较高。
第二部分
SNCR脱硝技术SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(SelectiveNon-CatalyticReduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在-1℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)
然而,当温度过高时,也会发生如下副反应:4NH3+5O2→4NO+6H2O(2)
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%-80%,受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。
SNCR脱硝原理
SNCR技术脱硝原理为:在-1℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为:NH3为还原剂:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素为还原剂:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2OSNCR脱硝系统组成:
SNCR(喷氨)系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:接收和储存还原剂;在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
SNCR脱硝工艺流程如图(二)所示,水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。
SNCR脱硝工艺流程图SNCR脱硝设备
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