SNCR-SCR联合脱硝工艺的工程应用.doc

SNCR-SCR联合脱硝工艺的工程应用在燃煤锅炉产生的氮氧化物（NOx）中，绝大部分为一氧化氮（NO），其毒性不是很大，但是在大气中易被氧化成二氧化氮（NO2）。二氧化氮比较稳定，其毒性是一氧化氮的45倍，空气中二氧化氮的体积分数达到(2050)10-6时，就会对人体器官产生强烈的刺激。此外，氮氧化物还是化学烟雾和酸雨形成的重要贡献者。随着我国工业的不断发展，能源消耗也不断提高，氮氧化物的排放量也随之快速增长。若不采取有效控制措施，将使我国大气污染的性质发生根本性的变化，从而导致一系列的城市和区域环境问题，对人体健康和生态环境构成威胁。我国是一个煤炭大国，目前集中供热热源还是以燃煤锅炉房、燃煤热电厂为主，燃烧产物中氮氧化物的含量较高，必须采取有效的脱硝措施。本文对选择性非催化还原脱硝-选择性催化还原脱硝联合脱硝工艺的工程应用进行探讨。1脱硝工艺的特点表1各种脱硝工艺的特点液体吸收法主要包括水吸收法、酸性吸收法、碱中和吸收法等，我国化工行业废气处理常采用这种方法，对于以一氧化氮排放为主的燃煤烟气处理不太适合。虽然微生物法具有工艺设备简单、能耗和处理费用低、效率高、无二次污染等优点，但目前仍处于研究阶段，工业应用还鲜有报道。活性炭吸附法不仅可吸附烟气中的氮氧化物，对二氧化硫也有较强的吸附作用，但该工艺对二氧化硫脱除反应优先于氮氧化物，且系统比较复杂，活性炭再生频繁。电子束法为干法处理过程，不产生废水废渣，能同时实现脱硫脱硝，效率较高，但设备造价高，电子加速器维护难度高，副产品市场价值不高。SCR脱硝工艺凭借技术成熟、脱硝效率高的优势，已成为火力发电厂脱硝的主流工艺。在SNCR脱硝工艺低运行费用特点的基础上，SNCR-SCR联合脱硝工艺综合了SCR脱硝工艺高脱硝效率及低氨溢出率的特点，使得SNCR-SCR联合脱硝工艺具有较高的脱硝效率、较低的运行费用及适中的造价的特点。2、SNCR-SCR联合脱硝工艺机理SNCR脱硝工艺是把还原剂（氨、尿素，当尿素作为还原剂时，在炉膛内需经热分解得到氨）喷入炉膛温度8001100的区域，还原剂与烟气中的氮氧化物进行非催化还原反应。该工艺以炉膛为反应器，通过对炉膛进行改造实现。SNCR脱硝工艺的反应物储存和操作与SCR脱硝工艺相似，但前者需要的还原剂量比后者多。SCR脱硝工艺是指在金属催化剂的作用下，采用氨把烟气中的氮氧化物还原成N2、H2O。3工程应用3.1工程概况某燃煤锅炉房设计规模为2台热功率为116MW的链条炉排热水锅炉、2台蒸发量为100t/h的链条炉排蒸汽锅炉，燃煤低位发热量为22.11MJ/kg，燃煤中氮的质量分数为0.7%，当地环保部门要求烟气中氮氧化物质量分数不得大于200mg/m3。本文以其中1台100t/h链条炉排蒸汽锅炉为例，介绍烟气脱硝方案。3.2氮氧化物排放量计算经计算得到，锅炉烟气一氧化氮的排放量为28099.4mg/s。锅炉最大连续蒸发量工况下，锅炉烟气排放量为21104m3/h，可计算得到，烟气中一氧化氮质量浓度为481.7mg/m3，比环保部门要求的200mg/m3高出281.7mg/m3。因此，脱硝装置要求的最低脱硝效率为58.5%。3.3催化剂与还原剂的选择化剂用于SCR脱硝工艺的催化剂有贵金属催化剂和普通金属催化剂，由于贵金属催化剂易与硫发生反应，而且价格昂贵，因此工程中极少采用；普通金属催化剂的效率要稍微低一些，要求烟气有较高的温度（300420）。考虑实际应用，该工程采用普通金属催化剂（V2O5-TiO2）。在V2O5-TiO2催化剂中，V2O5是最重要的活性成分，具有较高的脱硝效率，但同时也促进SO2向SO3转化，TiO2具有较高的活性和抵抗SO2的性能，作为催化剂载体。还原剂表2液氨、氨水及尿素的技术经济性比较通过罐车采用气力输送的方式将尿素送入料仓内储存，干尿素从料仓卸料进入溶解罐。为了保证尿素的溶解度，在溶解罐上安装搅拌和伴热设备。尿素溶液经溶液泵送至炉膛喷射口，高压尿素溶液再经过压缩空气引射、雾化后喷入炉膛中8001100的空间内，尿素溶液在此进行热分解，热分解出来的氨与烟气中的氮氧化物进行还原反应。3.4脱硝系统设计系统流程图1SNCR-SCR联合脱硝工艺的系统流程空气预热器设计在烟气脱硝过程中，总会有部分的氨发生逃逸，而烟气中的SO2在富裕O2的作用下少部分会被氧化成为SO3（V2O5也促进SO2向SO3转化），逃逸的氨与烟气中的SO3发生反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵，低温时发生酸性腐蚀。3.5环境效益该工程采用的SNCR-SCR联合脱硝工艺的设计脱硫效率为80%，考虑烟气参数波动以及催化剂老化的影响，实际运行效率约75%。烟气经过脱硝处理后，尾部烟气中的氮氧化物质量浓度为120.4mg/m3，低于当地环保部门对烟气中氮氧化物质量浓度上限的要求。4结语火力发电厂等大型企业是最早配套建设烟气脱硝系统的，但燃煤锅炉房与火力发电厂等大型企业有着不同的运行模式和特点，而且不同的脱硝工艺也有自身的特点。在实际工程应用中，不能照搬火力发电厂的建设模式，应综合考虑脱硝效率、系统造价、运行成本等多种因素。以上由;搜集整理，更多关于“SNCR-SCR联合脱硝工艺的工程应用”等建筑方面知识可以关注;行业栏目。