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湖南極低排放脫硝

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-31

    根據(jù)流場(chǎng)計(jì)算及實(shí)測(cè)煙氣在旋風(fēng)分離器內(nèi)平均停留時(shí)間將大致大于1S,而旋風(fēng)分離器內(nèi)溫度基本不變化,還原劑在合適溫度區(qū)間內(nèi)停留時(shí)間將超過(guò)1S,超過(guò)比較好反應(yīng)停留時(shí)間,已經(jīng)足夠讓其充分反應(yīng)。除了需要反應(yīng)時(shí)間外,還需要脫硝還原劑與煙氣的充分混合。CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器中,氣流的流場(chǎng)比較復(fù)雜,有分離器入口的轉(zhuǎn)向和加速、主氣流沿著分離器內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向等。隨著固相的分離,氣體也貼壁旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過(guò)程中有回流區(qū)形成、為氣相的擴(kuò)散和混合創(chuàng)造了非常好的條件。氣相在旋風(fēng)分離器中的強(qiáng)烈混合,對(duì)噴氨脫硝反應(yīng)非常有利。在CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器內(nèi),還原劑與煙氣將得到非常好的混合,有利于提高脫硝效率。根據(jù)SNCR法的NOx脫除效率影響因素,從利于提高脫硝效率方面考慮,還原劑噴射點(diǎn)選擇在為旋風(fēng)分離器入口。綜合上述:采用SNCR脫硝技術(shù),對(duì)該項(xiàng)目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設(shè)備造成腐蝕的影響均較小,不影響機(jī)組運(yùn)行的安全,不需要進(jìn)行針對(duì)性設(shè)備改造;SNCR脫硝技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相比,具有工程實(shí)施較為簡(jiǎn)單易行,投資及運(yùn)行成本低,占地面積少,建設(shè)工期短;該項(xiàng)目CFB鍋爐機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷燃用褐煤時(shí),原始NOx排放濃度比較高約為240mg/Nm3。氧含量的大小是脫硝效率的一個(gè)重要指標(biāo);湖南極低排放脫硝

    目前SCR脫硝催化劑的研究熱點(diǎn)之一是過(guò)渡金屬負(fù)載或者離子交換的微孔分子篩催化劑,該催化劑一般以Cu或者Fe為活性組分。Cu基分子篩催化劑具有良好的低溫催化能力;Fe基分子篩催化劑能在高溫下保持較高的NOx轉(zhuǎn)化率;過(guò)渡金屬氧化物CeO2因良好的氧化還原能力和強(qiáng)烈的金屬間相互作用,在催化劑上的應(yīng)用前景也相當(dāng)廣闊。唐劍驍?shù)纫缘润w積浸漬法為基礎(chǔ),探究微波干燥和普通干燥制得負(fù)載型Cu基分子篩催化劑M-4Cu-ZSM-5和4Cu-ZSM-5的脫硝活性。研究結(jié)果表明,銅的引入對(duì)ZSM分子篩的脫硝活性有明顯的提升作用;M-4Cu-ZSM-5催化劑在低于200℃時(shí)顯示比4Cu-ZSM-5略高的脫硝活性。黃增斌等分別以β、ZSM-5和USY分子篩為載體,采用浸漬法制備了錳鈰催化劑,并對(duì)催化劑的低溫脫硝性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3種分子篩負(fù)載的錳鈰催化劑均有較好的低溫活性,其中Mn-Ce/USY催化劑在107℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率能達(dá)到90%。活性組分MnOx主要以無(wú)定型態(tài)分布于催化劑表面,催化劑表面弱酸對(duì)反應(yīng)起主要作用。Zhao等分別以ZSM-5、SAPO-34為載體,制備了Cu-Mn雙金屬分子篩催化劑Cu-Mn/ZSM-5、Cu-Mn/SAPO-34。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)Cu/Mn比為3∶2時(shí)。天津脫硝報(bào)價(jià)表分級(jí)燃燒工藝、富氧燃燒工藝均可以在一定程度上減少NOX的生成;

    Fe2O3表面的WOx處于高度不飽和配位狀態(tài),是一種有效的表面改性劑。另外,在SCR反應(yīng)過(guò)程中,WOx也為NH3的吸附和活化提供了豐富的Lewis和Brnsted酸位點(diǎn)。該催化劑上的NH3-SCR反應(yīng)主要遵循氣態(tài)NO與活性NH3吸附之間的ER反應(yīng)途徑,這是其抗SO2性能優(yōu)良的主要原因。Chen等制備了δSCR低溫脫硝催化劑。根據(jù)DRIFTS的結(jié)果,氣相NO+O2通入后能與預(yù)吸附在表面的NH3反應(yīng),說(shuō)明該SCR反應(yīng)遵循E-R機(jī)理;同時(shí),NH3吸附在催化劑表面后能迅速與預(yù)吸附的硝酸鹽發(fā)生反應(yīng),說(shuō)明該SCR反應(yīng)也遵循L-H機(jī)理,由此可推斷,E-R和L-H機(jī)理在δ催化劑上一起作用。3低溫SCR脫硝催化劑存在的問(wèn)題據(jù)報(bào)道,在水蒸汽存在的條件下,催化劑的表面會(huì)形成一層水膜,這層膜會(huì)對(duì)NOx、NH3與催化劑上活性位點(diǎn)的結(jié)合造成阻力。Jiang等通過(guò)浸漬法制備了V2O5/TiO2催化劑,考察了H2O對(duì)該催化劑NH3選擇性催化還原NO性能的影響。結(jié)果表明,H2O對(duì)V2O5/TiO2催化劑上的選擇性催化還原反應(yīng)具有一定抑制作用,但是同時(shí)能抑制N2O的生成。H2O的存在會(huì)提高催化劑表面的Brnsted酸性位,催化劑的脫硝活性隨著反應(yīng)氣氛中H2O體積分?jǐn)?shù)的增加而降低,原因可能是出現(xiàn)的大量水蒸汽抑制了催化劑表面Brnsted酸性位上NH+4與NO的反應(yīng)。

    氨就會(huì)被氧化成NOx:NH3+O2→NOx+H20SNCR工藝的NOx脫除效率主要取決于反應(yīng)溫度、NH3和NOx的化學(xué)計(jì)量比、混合程度、反應(yīng)時(shí)間等。研究表明SNCR工藝的溫度控制至關(guān)重要,**佳反應(yīng)溫度是950℃,若溫度過(guò)低,NH3的反應(yīng)不完全,容易造成NH3泄漏;而溫度過(guò)高,NH3則容易被氧化為NOx,抵消了NH3的脫除效率。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致還原劑的損失和NOx脫除率下降。通常涉及合理的SNCR工藝能達(dá)到30%-70%的脫除效率,80%的效率也有文獻(xiàn)報(bào)道。03SNCR脫硝效率的影響因素1.溫度范圍NOx的還原反應(yīng)發(fā)生在一特定的溫度范圍內(nèi)(**佳的反應(yīng)溫度850℃-1100℃)。2.合適的溫度范圍內(nèi)可以停留的時(shí)間停留時(shí)間:指反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)停留的總時(shí)間;在此時(shí)間內(nèi),NH3、尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和NOx的還原等步驟必須完成;停留時(shí)間的大小取決于鍋爐的氣路的尺寸和煙氣流經(jīng)鍋爐氣路的氣速;SNCR系統(tǒng)中,停留時(shí)間一般為~10s。3.反應(yīng)劑和煙氣混合的程度混合程度:要發(fā)生還原反應(yīng),還原劑必須與煙氣分散和混合均勻;混合程度取決于鍋爐的形狀與氣流通過(guò)鍋爐的方式。(化學(xué)當(dāng)量比)5.未控制的NOx濃度水平6.氣氛。脫硝還原劑的選擇應(yīng)根據(jù)工廠的實(shí)際狀況、經(jīng)濟(jì)測(cè)算后選擇;

    隨著環(huán)保政策的日益趨緊,燃煤電廠煙氣的排放的指標(biāo)控制越來(lái)越嚴(yán)格,鍋爐煙氣中脫硝的排放標(biāo)準(zhǔn)也由**早的100降低為50甚至35(mg/m3)。鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)便已在全國(guó)推廣普及。另一方面,出于對(duì)重大危險(xiǎn)源的管控,作為脫硝使用的還原劑液氨受到了更多的限制,尿素?zé)峤夂退庵瓢奔夹g(shù)逐漸受到青睞。安全性方面液氨的基本特性1)氨為無(wú)色氣體,有刺激性惡臭味。2)氨氣與空氣會(huì)形成性混合物,在濃度為16%~25%時(shí),遇明火會(huì)產(chǎn)生。3)氨是有毒物質(zhì),為GB12268規(guī)定的危險(xiǎn)品,會(huì)導(dǎo)致人急、慢性中毒,嚴(yán)重時(shí)可致人死亡。儲(chǔ)存量超10t,則屬于重大危險(xiǎn)源,被納入**監(jiān)察機(jī)構(gòu)重點(diǎn)監(jiān)控范圍。4)液氨的運(yùn)輸與儲(chǔ)存有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,這使得液氨的運(yùn)輸費(fèi)用很高。液氨儲(chǔ)罐與周?chē)牡缆?、廠房、建筑等的防火間距不允許少于15m。尿素的基本特性尿素是白色或淺黃色的結(jié)晶體,易溶于水,在高溫(350~650℃)下可完全分解為NH3。因尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無(wú)需安全及危險(xiǎn)性的考慮。自天津港事件以來(lái),安全成為首要考慮的因素,液氨等?;肥盏皆絹?lái)越嚴(yán)格的監(jiān)管,從運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存到使用,限制較多,液氨泄露等事故也時(shí)有發(fā)生,而且人口密集和靠近水源的城市和地區(qū)。脫硝系統(tǒng)使用的壓縮空氣的壓力和流量應(yīng)得到控制;福建脫硝報(bào)價(jià)表

低氮燃燒有控制燃燒氣氛、使用低氮燃燒器、控制燃燒溫度等手段;湖南極低排放脫硝

    反映了煙氣在SCR反應(yīng)塔內(nèi)停留時(shí)間的長(zhǎng)短,即煙氣流量與催化劑體積之比。通常SCR的脫硝效率將隨煙氣空塔速度的增大而降低??账俣韧ǔJ歉鶕?jù)SCR反應(yīng)塔的布置、脫硝效率、煙氣溫度、允許的氨逃逸量以及粉塵濃度來(lái)確定的。一般SCR脫硝系統(tǒng)的空塔速度在標(biāo)態(tài)5500m3/()左右??臻g速度大,煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間短,將導(dǎo)致N0,與NH3的反應(yīng)不充分,N0,的轉(zhuǎn)化率低,氨的逃逸量大,同時(shí)煙氣對(duì)催化劑骨架的沖刷也大。但若煙氣流速過(guò)小,所需的SCR反應(yīng)器的空間增大,催化劑和設(shè)備不能得到充分利用,不經(jīng)濟(jì)??臻g速度在某種程度上決定反應(yīng)是否完全,同時(shí)也決定著反應(yīng)器的沿程阻力。四、催化劑運(yùn)行壽命SCR系統(tǒng)催化劑的運(yùn)行壽命是指催化劑的活性自系統(tǒng)投運(yùn)開(kāi)始能夠滿(mǎn)足脫硝設(shè)計(jì)性能的時(shí)間,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是從開(kāi)始使用到需要更換的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。催化劑運(yùn)行一段時(shí)間后,由于催化劑的中毒及燒結(jié),其活性會(huì)逐漸下降,當(dāng)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)效率時(shí),氨的逃逸會(huì)增加,此時(shí)必須進(jìn)行清洗或更換。通常催化劑的運(yùn)行壽命在24000h左右。五、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率在SCR反應(yīng)過(guò)程中,由于催化劑的存在,促使煙氣中部分SO2被氧化成SO3,在氣體混合物中轉(zhuǎn)變成SO3的SO2的物質(zhì)的量與起始狀態(tài)的物質(zhì)的量之比,稱(chēng)為轉(zhuǎn)化率。湖南極低排放脫硝

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