氮氧化物控制措施
1、源頭控制,末端治理(控制燃燒產(chǎn)生(NOx) ,將煙氣中的NOX 還原成 N2)
a)低氮燃燒技術(shù):在燃燒中控制燃料的燃燒,減少NOX產(chǎn)生
b)選擇性催化還原(SCR) 脫硝技術(shù)(干式催化氨還原):借助催化劑,用氨作還原劑,將NOX還原成氮氣。SCR位置:
(1) 高溫高塵式,SCR位于鍋爐煙氣與空氣預(yù)熱器之間;
(2)高溫低塵式,SCR位于高溫電除塵器(ESP)之后;
(3)低溫低塵式,SCR位于煙氣脫硫裝置(FGD)之后。
后兩種方式優(yōu)點是催化劑不受飛灰的影響。SCR置于FGD系統(tǒng)之后,催化劑可少受或不受SO3等氣態(tài)毒物的影響,但由于煙溫太低,需設(shè)法將煙氣溫度提高到催化還原反應(yīng)所必須的溫度。
c) 選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù):將還原劑NH3直接噴入爐膛溫度900~1100度的區(qū)域,無須催化劑,系統(tǒng)簡單,但脫硝效率低,<60%,還原劑消耗量大。
2、低氮燃燒技術(shù) :
適宜燃用煙煤、褐煤;在貧煤、無煙煤、環(huán)境敏感地區(qū)不能達到環(huán)保要求時,應(yīng)增設(shè)煙氣脫硝系統(tǒng);
3、SCR脫硝技術(shù) :
應(yīng)優(yōu)先采用高塵布置(脫硝系統(tǒng)中SCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間);
4、組合技術(shù)(SNCR/SCR):
是把SNCR的還原劑直噴爐膛技術(shù)同SCR利用逸出氨進行催化反應(yīng)結(jié)合起來,從而進行兩級脫硝,可達到百分之九十以上脫硝率和氨逃逸濃度在3.8mg/cm3以下的要求。
5、同步脫硫脫硝(SOX/NOX)雙脫技術(shù):
FGD+SCR(濕式石灰石-石膏法+干式催化氨還原)技術(shù),能脫除95%的SO2和90%的NOX
燃煤火電廠的主要系統(tǒng)圖
脫硝技術(shù)要求
A、噴氨混合系統(tǒng):
考慮防腐、防堵和耐磨;
并具有良好的熱膨脹性、抗熱變形性和抗振性;
在噴氨混合系統(tǒng)上游和下游宜設(shè)置導(dǎo)流或整流裝置。
B、脫硝反應(yīng)器:
宜采用鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計抗爆壓力應(yīng)與主機相同;合理設(shè)計空速;SCR反應(yīng)器入口的煙氣流速偏差、煙氣流向
偏差、煙氣溫度偏差以及NH3/NOx摩爾比偏差應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi),氨的逃逸率應(yīng)符合HJ562和
HJ563的要求。
C、還原劑種類:
液氨、氨水和尿素,還原劑的選擇應(yīng)綜合考慮儲運和經(jīng)濟性。使用液氨或氨水作為還原劑時,應(yīng)符合總體
布局、主導(dǎo)風(fēng)向、儲運、消防、應(yīng)急處理、*要求;采用尿素制氨時,可采用熱解或水解法。
SCR脫硝設(shè)備主要系統(tǒng)
SCR催化劑及要求
種類:脫硝為釩鈦系列催化劑,以TiO2作為陶瓷載體、V2O5為主要活性成分,輔助添加有WO3、MoO3為抗氧化、抗毒化等活性成分,以增加其活性和熱穩(wěn)定性,減少不利的副反應(yīng)。
催化劑載體結(jié)構(gòu):分為板式、蜂窩式和波紋板式三種。
75%燃煤電廠使用蜂窩式催化劑,20%采用平板式催化劑。
板式催化劑:以不銹鋼金屬網(wǎng)為基材,將TiO2、V2O5等的混合物黏附在不銹鋼網(wǎng)上,經(jīng)過壓制、鍛燒、組裝成催化劑模塊。
蜂窩式催化劑:一般為均質(zhì)催化劑。將TiO2、V2O5 、WO3等混合物通過一種陶瓷擠出設(shè)備,制成截面為150mmX150mm,長度不等的催化劑元件,然后組裝成標(biāo)準(zhǔn)模塊。
波紋板式催化劑:以用玻璃纖維加強的TiO2為基材,將WO3、V2O5等活性成份浸漬到基材的表面,組裝成標(biāo)準(zhǔn)模塊。
脫硝設(shè)計要求
A: 確定催化劑反應(yīng)面積、脫硝效率、氨逃逸率;
B: 防堵和防磨損性能 在灰分條件多變的環(huán)境下,其是*SCR設(shè)備長期*和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。
C: 防堵灰性能
(1)在相同的反應(yīng)器截面和催化劑節(jié)距下,板式通流面積在85%以上,蜂窩式和波紋板式在80%左右。
(2)在相同的設(shè)計條件下,適當(dāng)?shù)倪x取大節(jié)距的蜂窩式催化劑,其防堵效果可接近板式催化劑。
(3)結(jié)構(gòu)特點 板式的壁面夾角數(shù)量最少,且流通面積*,最不容易堵灰;蜂窩式的催化劑流通面積一般,但每個催化劑壁面夾角都是90°直角,在惡劣的煙氣條件中,容易產(chǎn)生灰分搭橋而引起催化劑的堵塞;波紋板式催化劑流通截面積一般,但其壁面夾角很小而且其數(shù)量又相對較多,為三種結(jié)構(gòu)中最容易積灰的版型,但其抗中毒性能及抗二氧化硫氧化性。
常用脫硝催化劑的類型