高活性氨基还原剂烟气脱硝技术.doc

高活性氨基还原剂烟气脱硝技术
山东淄博傅山企业集团有限企业
山东大学
【摘要】
山东淄博傅山企业集团有限企业下属企业淄博双山环境保护科技工程有限企业作为淄博市地方骨企业, 在脱硝技术等方面积累了丰富经验, 多年致力于脱硝技术工作, 采取高活性氨基还原剂烟气脱硝技术, 克服了现有脱硝工程中SCR技术在催化剂条件下反应和SNCR技术在高温条件下反应等缺点。
关键词: 高活性氨基; 脱硝
一、 序言
目前中国大气污染形势非常严峻, 以细颗粒物（PM2.5）为特征污染物区域性大气污染问题日益突出, 尤其是今年1月以来, 部分地域连续出现大范围雾霾天气, 受影响国土面积达230万平方公里, 受影响人口达6亿, 对大家身体健康产生严重危害, 影响社会友好稳定, 成为社会焦点和重大民生问题。
雾霾形成原因除气象原因外, 其根本原因是污染物排放量巨大。二氧化硫、 氮氧化物、 烟粉尘、 挥发性有机物等是影响空气中PM2.5浓度关键污染物。
, 上述四项污染物排放总量分别为2218万吨、 2404万吨、 1500万吨和3000万吨, 其中, 燃煤电厂排放量占总排放量近50%。所以, 加紧火电等关键行业脱硝除尘改造、 大幅降低污染排放是实现环境空气质量显著改善首要任务和关键方法。
二、 设备工艺
高活性固体氨基还原剂烟气脱硝技术是利用高活性固体氨基还原剂（一个尿素衍生物）作为脱硝还原剂, 该技术既含有SCR脱硝率高优点, 又含有SNCR投资和运行费用低优势。它不用催化剂, 以高反应活性固体氨基还原剂（NR3）为原料, 在800-1000℃范围内, 快速（1-2s）与NOx发生还原反应而达成脱硝目。该技术已经申请国家专利【专利公开号CN A】。
高活性氨基还原剂脱硝系统包含活性氨储罐模块、 活性氨气化发生器模块、 计量模块、 分配模块、 喷射模块、 自动控制模块。

图1. 高活性氨脱硝工艺步骤示意图
三、 方案实施
高活性氨基还原剂烟气脱硝技术已经在水泥窑炉进行了中试, 中试脱硝数据稳定, 脱硝后NOx排放浓度低于现在国家对水泥窑炉NOx排放标准。伴随工艺技术优化, 完全能够建立一套新更低水泥窑炉NOx排放标准体系, 减轻中国大气污染及雾霾等环境保护压力。
表1. 活性氨脱硝技术在水泥窑炉脱硝试验结果
序号
加料位置
温度
/℃
氨氮比
脱硝后NOX浓度/mg/m3
脱硝前NOX浓度/mg/m3
脱硝效率/%
1
4级预热器下锥体清料孔
810
0.526
257
735
65
2
4级预热器下锥体清料孔
810
1.51
200
453
55.8
3
3级预热器下料管翻板阀下
640
0.767
286
599
52.2
4
3级预热器下料管翻板阀下
640
0.714
192
784
75.5
高活性氨基还原剂脱硝技术已在电厂锅炉烟气脱硝进行了现场试验。在75t/h和220t/h循环硫化床锅炉上, 不用进行锅炉改造, 按氨氮比1:1加入还原剂, 脱硝后NOx排放浓度小于80mg/m3, 低于国家NOx排放浓度100 mg/m3标准。

图2. 75t/h循环硫化床锅炉脱硝结果

图3. 220t/h循环硫化床锅炉脱硝结果
四、 经济分析
（一）经济效益
高活性氨基还原剂脱硝技术与SNCR脱硝技术原料成本比较如表2所表示:
表2 SNCR脱硝与活性氨脱硝技术原料成本比较

SNCR脱硝
活性氨脱硝
脱硝反应原料
氨气
活性氨
脱硝剂形态
20%氨水
固体
反应摩尔比
1.5:1
1:1
反应质量比
M（20%氨水: NOx）=4.25:1
M（活性氨: NOx）=1.5:1
脱硝剂价格 元/吨
20%氨水均价: 650
1600
脱除每千克NOx原料成本
2.76元
2.4元
假如再加上氨水安全隐患带来防护费用、 SNCR脱硝效率低等综合原因, SNCR脱硝成本显然是比活性氨脱硝成本高。
(二)安全效益
高活性氨基还原剂脱硝技术中使用脱硝剂为工业三聚氰酸粉末, 该原料是白色无毒无味固体, 物理性质稳定, 只有加热到350℃以上才分解。所以, 在脱硝使用过程中储存、 运输方便, 不需要进行专门安全防护。
四、 结束语
淄博双山环境保护科技工程有限企业以高起点计划、 高品质打造、 高效率推进为标准, 坚持循环经济发展模式, 有效保持了高活性氨基还原剂脱硝技术稳定进行, 促进了企业健康、 连续发展。