燃气锅炉烟气再循环脱硝技术分析
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浅谈尿素法SCR烟气脱硝技术摘要:燃煤电厂常规污染物排放与燃气发电基本同等清洁,为中国空气质量改善做出了巨大贡献。
其中以降低火电厂氮氧化物(NOx)排放为目的的SCR烟气脱硝技术是目前最成熟的脱硝技术之一,在火力发电厂得到广泛的应用。
本文介绍SCR尿素制取还原剂氨通常的两种方法热解和水解的制取过程、技术特点。
关键词:脱销;还原剂;尿素;热解;水解;安全;升级改造一、脱硝技术1.1SNCR技术SNCR技术是在锅炉内适当温度(900~1100℃)的烟气中喷入尿素或氨等还原剂,将NOx还原为无害的N2和H2O,SNCR的脱硝效率可达到80%以上。
大型锅炉由于受到炉膛尺寸的影响,还原剂在炉膛内较难均匀混合,SNCR的脱硝效率将低于40%。
该技术在发生燃烧反应时放出大量的热,使得操作温度较高,对设备和催化剂要求高,需要有热量回收设备。
根据国外的工程经验,脱硝效率约为25%~50%,对温度窗口要求严格,氨的逃逸率较大,可靠性差,在大型锅炉上运行业绩较少,更适合老机组改造,目前国内应用较少。
1.2SCR技术SCR脱硝技术的原理是烟气和氨与空气的混合物在经过SCR反应器的蜂窝式或板式催化剂层时,烟气中的NOx(主要是NO以及少量的NO2)和加入SCR反应器中的NH3、空气中O2发生选择性催化还原反应,生成无污染的N2和水。
SCR技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术,世界各国采用的SCR系统有数百套之多,在大型锅炉上具有相当成熟的运行业绩。
SCR催化剂一般用以TiO2作为载体的V2O5、WO3及MoO3等金属氧化物,其反应过程为:NO、NH3、O2从烟气中扩散至催化剂的外表面并进一步向催化剂中的微孔表面扩散,在催化剂的微孔表面上被吸附,随后反应转化成N2和H2O。
N2和H2O从微孔内向外扩散到催化剂外表面,再从催化剂表面上脱附下来,最后扩散到主流气体中被带走,烟气完成整个脱硝过程。
上述反应温度可以在300~400℃之间进行,脱硝效率约为70%~90%。
电站燃煤锅炉 SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析摘要:污染是一个全球问题,它会导致温室效应,破坏臭氧层和形成酸雨。
我们国家对的排放做出了严格的限制。
另一方面脱硝所用液氨的价格较贵,给对电厂的经济运行带来了挑战。
锅炉脱硝系统的正常运行对于整个发电厂的环保和经济运行都有着非常重要的影响。
本文通过对发电厂脱硝系统运行中存在的问题进行总结与分析,提出了一些有效的优化调整措施,希望在满足严苛环保要求下保持脱硝系统的经济运行。
关键词:脱硝系统;超净排放;精准喷氨引言为达到国家环保超净排放标准的严格要求(30万千瓦及以上公用燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保指标,即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物排放浓度分别不高于50毫克/立方米),华能井冈山电厂一期两台30万千瓦燃煤机组采用选择性催化还原(SCR)工艺烟气脱硝系统,锅炉配置2台SCR反应器,采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。
SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。
脱硝系统在机组并网运行期间保持连续运行,运行人员既要确保脱硝系统出口浓度在标准要求之内,又要满足脱硝系统节约经济运行的要求。
所以要对机组脱硝喷氨进行优化控制,实现精准喷氨,既满足于严苛的环保要求,又能节约液氨消耗的成本,助力我厂实现绿色节能型电厂的建设。
一SCR脱硝系统简介我厂一期锅炉烟气脱硝装置布置在炉外,呈露天布置,采用高粉尘布置的SCR工艺,即将SCR反应器布置在省煤器之后、空预器和电除尘之前。
脱硝系统布置有三台稀释风机,一台运行,两台备用。
氨气与空气混合后被喷入反应器中,与反应器中的氮氧化物发生反应。
烟气中所含的全部飞灰和均通过催化剂反应器,的去除率可达到80%~85%。
每台锅炉配置两台SCR反应器,采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置三层催化剂。
SCR的化学反应机理比较复杂,催化剂选择性主要是指在有的条件下被氧化,而不是被氧化,SCR反应是选择性反应生成,而非其他的含氮氧化物。
烟气脱硝催化剂再生技术及其应用一、前言烟气脱硝是环保领域中的重要技术之一,它可以有效地降低燃煤发电厂等工业生产过程中NOx的排放量。
然而,在脱硝过程中,催化剂会逐渐失活,需要进行再生。
本文将介绍烟气脱硝催化剂再生技术及其应用。
二、烟气脱硝催化剂再生技术1. 催化剂失活原因在烟气脱硝过程中,催化剂会受到许多因素的影响,导致其逐渐失活。
主要原因包括:(1)SO2的存在:SO2会与催化剂表面上的活性组分发生反应,形成不活性物质。
(2)水汽的存在:水汽会抑制NOx与NH3的反应,从而降低催化剂效率。
(3)粉尘颗粒:粉尘颗粒会堵塞催化剂孔道,降低其表面积和活性。
(4)高温:高温会使得催化剂表面上的活性组分被破坏,从而导致其失活。
2. 再生技术为了解决催化剂失活的问题,需要对其进行再生。
目前常用的再生技术主要有以下几种:(1)热氧化法:将失活的催化剂置于高温、氧气环境中进行热氧化处理,使得表面上的不活性物质被氧化分解,从而恢复催化剂活性。
(2)蒸汽再生法:将失活的催化剂置于高温、高湿度环境中进行蒸汽处理,从而使得NOx和SO2等物质被蒸发出去,恢复催化剂活性。
(3)超声波再生法:利用超声波的作用,在水溶液中加入适量的还原剂和表面活性剂,使得催化剂表面上的不活性物质被还原分解,并且通过表面活性剂的作用使得其重新分散在水溶液中。
三、应用案例1. 江苏海门电厂江苏海门电厂是一家大型燃煤发电厂,其NOx排放量一直是环保部门关注的重点。
为了降低NOx排放量,该电厂采用了SCR技术进行脱硝。
然而,由于催化剂失活,SCR系统的效率逐渐下降。
为了解决这一问题,该电厂采用了热氧化法对催化剂进行再生。
经过再生处理后,SCR系统的效率得到了明显提高。
2. 河北唐山钢铁厂河北唐山钢铁厂是一家大型钢铁企业,其烟气中含有大量的SO2和NOx等有害物质。
为了降低烟气排放量,该企业采用了SNCR技术进行脱硝。
然而,在使用过程中,催化剂会逐渐失活,从而影响脱硝效果。
烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨摘要:根据我国目前的经济发展现状来看,火电厂烟气脱硫脱硝的处理是必须要重视起来的重点工作,如果不加以控制的话,不但会影响到人们的生活和健康,还会阻碍到我国社会经济的可持续发展。
因此,相关部门需要加大对脱硫脱硝技术的研发力度,要通过各项技术的应用,更好地保证人们的生活,推动我国社会的可持续发展。
关键词:烟气;脱硫脱硝技术;环保;前言火电厂发电主要是依靠燃烧,燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。
火电厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氮氧化物等,这些排放出来的物质如果不及时有效的处理,就会飘散到空气中,从而给大气环境带来很大的污染,而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。
1火电厂烟气脱硫脱硝技术应用1.1火电厂烟气脱硫技术(1)干法脱硫技术。
即通过固态的吸收剂来对二氧化硫进行吸附的技术。
目前我国经常使用的干法脱硫技术主要有:氧化物法和活性炭吸附法。
利用干法脱硫技术能有效地提高脱硫率。
而存在的问题是脱硫以后产生的物质是无法进行回收的,这也是干法脱硫技术的一大弊端。
(2)湿法脱硫技术。
湿法脱硫技术与上述干法脱硫技术正好相反,是采用液体吸收剂来实现脱硫的一种技术。
湿法脱硫技术与干法脱硫技术相比,脱硫效果会更好,脱硫效率可以高达90%甚至以上,是目前火电厂应用非常广泛的一种技术,而且对于湿法脱硫技术来说,还不需要火电厂投入很大的资金成本,在脱硫后的物质也会被应用起来,所以需要重点关注此脱硫技术的应用。
目前火电厂的脱硫技术来说常用的有以下几种:即石灰石-石膏烟气脱硫技术和海水脱硫技术。
其中石灰石-石膏烟气脱硫技术主要是利用石灰石来吸附烟气中的二氧化硫,不会投入很大的成本,而且脱硫以后所产生的石膏也能循环的使用,所以其经济效果很好。
而海水法烟气脱硫技术主要采用的是酸碱中和原理,即排放出来的二氧化硫和碱性的气体结合所产生的化学反应。
对于此项技术来说,应用成本也不是很高,操作起来也比较方便,所以也得到了广泛的应用。
燃气轮机脱硝技术研究摘要:随着工业经济的快速发展,燃气轮机作为新一代的动力装置,是继蒸汽机后集新技术、新工艺为一体,高效环保的发动机设备。
燃机运作的主要燃料是天然气,其排放的氮氧化合物是否符合国家标准,越来越受到国家和社会的关注,脱硝技术是控制氮氧化合物排放量的主要措施,在燃气轮机中的应用非常重要。
基于此,本文就燃气轮机脱硝技术的应用要点展开研究探讨。
关键词:燃气轮机;脱硝技术;节能环保前言:氮氧化合物的大量排放,会对大气环境造成极大的污染,为了响应国家的环保政策,对燃气轮机中氮氧化合物的排放量要求越来越高。
在燃气轮机运作中,烟气的NOx初始排放量很低,随着系统工作的强度加大,系统阻力变低,传统的脱硝方法实效不高,为了使NOx排放量在安全的指标,提升脱硝技术水平是最有效的解决方法。
1.燃气轮机脱硝的现状随着我国国民经济发展,以及能源结构的快速变革,燃气轮机的装机总量不断增加。
NOx的排放量日益增加,其对人体健康和环境带来的危害巨大,对人体呼吸道系统有极大的伤害,并且会形成酸雨、酸雾,破坏大气的臭氧层,会严重造成大气环境的污染。
基于我国环保政策,在运行燃气轮机过程中应用脱硝技术,去除燃烧烟气中的氮氧化物,可以最大程度降低对环境的污染。
我国主要的脱硝技术,一方面是采用低氮燃烧法,在燃烧过程中将氮的含量降到最低;另一方面是利用烟气脱硝组合装置,提升NOx的控制技术,其中选择性催化还原(SCR)技术的应用是最广泛的,一般应用于尾部脱硝处理环节。
但很多煤电厂,主要的原料是煤,排放量大,并且产生的SO2、粉尘等会堵塞催化剂从而降低催化剂脱硝的作用。
1.燃机脱硝技术的研究进展燃机脱硝技术中的核心是,SCR脱硝催化剂。
目前,在我国大部分的工业企业使用的催化剂是钒钛基催化剂,由于毒性较大,研究新的催化剂来代替其作用具有重要的现实意义。
燃机排气中的NO2含量非常高,根据不同机型的实际运行状况,燃机的燃烧方式也不尽相同,一般情况下,NO2的含量与总气体的比例会在50%以上,NO2的含量越高,越可以加快与SCR反应的速度,从而加强NOx的转化,使尾气中的烟尘、SO2含量大幅度降低,极大的降低了催计划堵塞的概率。
脱硝技术及其经济性分析脱硝技术是指对工业废气中的氮氧化物进行去除的一种技术。
氮氧化物是工业生产、交通运输等活动中产生的主要污染物之一,对大气环境和人类健康都有着严重的影响。
因此,脱硝技术的研究和应用具有重要的意义。
目前,常用的脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)技术、非选择性催化还原(SNCR)技术和吸收剂法。
SCR技术是通过在高温条件下将氮氧化物与氮氧化物还原剂(如氨水或尿素)进行反应,生成氮气和水。
SNCR技术则是在高温下直接喷射氨水或尿素到燃烧区域,与氮氧化物进行反应。
吸收剂法则是将废气通过吸收剂(如氨溶液或碱液)中,氮氧化物与吸收剂发生反应,生成相对无害的硝酸盐。
在经济性分析方面,脱硝技术的经济性主要取决于投资成本、运行成本和环境收益。
首先是投资成本,包括脱硝设备的购置和安装费用。
根据不同的技术选择,投资成本也会有所差异。
一般来说,SCR技术的投资成本较高,SNCR技术的投资成本相对较低。
其次是运行成本,包括氨水或尿素的消耗以及设备的维护费用。
SCR技术由于需要额外的氮氧化物还原剂,因此运行成本较高。
而SNCR技术由于直接喷射氨水或尿素,运行成本相对较低。
此外,脱硝技术的经济性还需要考虑环境收益。
脱硝技术能够有效降低氮氧化物排放,减少对大气环境的污染,改善空气质量。
这对于企业在环评审批、环境监管等方面都有着积极的作用。
在一些国家和地区,政府会对采取脱硝技术的企业给予一定的环境奖励,例如减免环保税或提供补贴等。
综合来看,脱硝技术的经济性在不同情况下会有所差异。
对于排放氮氧化物较高的大型企业来说,投资脱硝设备可以降低企业面临的环保风险,符合环境监管的要求,增强企业的竞争力。
此外,一些国家和地区的环保政策也为企业采取脱硝技术提供了一定的经济支持。
但对于一些小型企业来说,投资脱硝技术的经济性可能较为困难,特别是在缺乏政府环保支持政策的情况下。
总之,脱硝技术是一种重要的工业废气处理技术,对于降低氮氧化物排放、改善大气环境质量具有重要意义。
自动化技术与应用今 日 自 动 化Automation technology and ApplicationAutomation Today40 | 2020.11 今日自动化2020年第11期2020 No.111 燃气锅炉尾气组成1.1 高炉煤气与转炉煤气的化学成分我国主要高炉燃气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为:CO 、CO 2、N 2、H 2、CH 4等,其中可燃成分CO 含量约占25%,H 2、CH 4的含量很少,CO 2、N 2的含量分别占15%、55%,热值仅为3500kJ/m 3左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关,现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺,采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗,但所产的高炉煤气热值更低,增加了利用难度。
高炉煤气中的CO 2、N 2既不参与燃烧产生热量,也不能助燃,相反还会吸收大量的燃烧过程中产生的热量,导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。
高炉煤气的着火点并不高,似乎不存在着火的障碍,但在实际燃烧过程中,受各种因素的影响,混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。
高炉煤气的理论燃烧温度低,参与燃烧的高炉煤气的量很大,导致混合气体的升温速度很慢,温度不高,燃烧稳定性不好。
燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞,即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞,大量的CO 2、N 2的存在,减少了分子间发生有效碰撞的几率,宏观上表现为燃烧速度慢,燃烧不稳定。
高炉煤气中存在大量的CO 2、N 2,燃烧过程中基本不参与化学反应,几乎等量转移到燃烧产生的烟气中,燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。
转炉煤气生成于转炉炼钢过程中,铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成CO 和少量CO 2的混合气体。
回收的顶吹氧转炉炉气含60%~80%CO 、15%~20%CO 2,以及氮、氢和微量氧。
火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析摘要:近年来,环境保护和可持续发展的呼声日益高涨,火电厂锅炉排放的烟气成为环境污染的重要源头之一。
二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质的排放对大气质量和生态环境产生了严重的影响。
因此,火电厂锅炉脱硫、脱硝及烟气除尘技术的研究和应用显得尤为重要。
本文将从脱硫、脱硝和除尘三个方面入手,对火电厂锅炉的环保技术进行深入剖析。
通过对这三个关键环保技术的深入研究,提高排放标准、减少环境污染、为实现火电厂可持续发展提供实用的技术支持。
关键词:脱硫;脱硝;除尘;火电厂锅炉;环保技术引言:锅炉脱硫脱硝技术通过去除废气中的二氧化硫和氮氧化物,降低对环境的污染程度,同时也有助于提高火电厂设备的运行效率。
在脱硫技术方面,干法脱硫技术、半干法烟气脱硫技术以及湿法烟气脱硫技术等不同方法的研究与应用都为降低硫排放提供了多样选择。
而脱硝技术方面,干法脱硝-无氨低温催化脱硝一体化技术以及纯无氨低温催化脱硝技术等新兴技术的推广应用,为降低氮氧化物排放提供了更为高效的手段。
此外,锅炉布袋除尘器作为一种主要的烟气净化设备,在降低颗粒物排放方面发挥着关键作用。
1脱硫技术1.1 干法脱硫技术在火电厂脱硫技术的不断发展中,干法脱硫技术因其在相对干燥环境下的高效操作而备受瞩目。
其核心原理是通过利用颗粒或粉状吸收剂,例如石灰石,对锅炉废气中的硫进行有效去除。
这一技术方案的独特之处在于其不产生废硫或水汽,相对环保,同时对锅炉设备造成的腐蚀较小,为环保事业注入了新的活力。
其中,荷电干式喷射法作为干法脱硫技术的一种实现方式,通过借助吸收剂,巧妙地增大反应程度,从而提高脱硫效率。
吸收剂在这一过程中发挥了关键作用,其荷电性质使其能够有效吸附和中和废气中的硫化物。
这种技术的出现不仅使脱硫效率得以提升,同时也减少了废弃物的产生,符合可持续发展理念。
另一项引人注目的创新是等离子体法。
通过高能电子,该技术实现了电力分解硝铵化肥和硫铵,将产物成功应用于农业生产中。
锅炉脱硫脱硝方案锅炉是工业生产和能源供应中必不可少的设备,它在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等有害气体。
这些有害气体对环境和人类健康都造成了严重威胁。
因此,针对这些问题,设计并实施一套有效的锅炉脱硫脱硝方案至关重要。
一、脱硫方案1. 浆液循环脱硫法浆液循环脱硫法是目前常用的脱硫方法之一。
它是通过将喷射液(通常为石灰石浆液)喷入锅炉烟道中,使其与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙。
这种方法具有投资成本低、操作灵活、脱硫效率高等优点。
2. 硫酸铵-碱液法硫酸铵-碱液法是另一种常用的脱硫方法。
这种方法适用于高温烟道废气中的脱硫。
它通过将硫酸铵溶液和氨气喷入烟道中,与二氧化硫反应生成硫酸铵,然后再用氢氧化钠或氨溶液中和产生的盐酸,从而达到脱硫的目的。
3. 活性炭吸附法除了上述化学方法,活性炭吸附法也是一种常用的脱硫方法。
这种方法主要是利用活性炭对烟气中的二氧化硫进行吸附,从而达到脱硫的效果。
活性炭吸附法具有投资成本低、操作简单、灵活性高等优点,但需要定期更换和再生活性炭,增加了运行成本。
二、脱硝方案1. Selective Catalytic Reduction(SCR)技术选择性催化还原(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术之一。
这种技术通过向烟气中喷入氨水或尿素溶液,并让其与氮氧化物在催化剂的作用下发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR技术具有高脱硝效率、广泛适用性等优点,但需要催化剂的投入和维护,并且对氨水或尿素的投加量和温度有一定要求。
2. Selective Non-Catalytic Reduction (SNCR)技术选择性非催化还原(SNCR)技术是另一种常用的脱硝技术。
它通过向烟气中喷入氨水或尿素溶液,利用高温条件下的非催化还原反应,将氮氧化物分解为无害的氮气和水蒸气。
SNCR技术投入成本较低,但脱硝效率相对较低,并且对温度和氨水的投加量等因素有一定的要求。
65一、烟气脱硫脱销技术应用现状1.活性焦一体化脱硫脱硝技术这种技术在使用的时候,需要设置两级塔结构,一、二两级分别为脱硫和脱硝塔,前者主要是利用活性焦较高的比表面积和其内部的丰富的空隙结构,在有效吸附SO 2的同时,将绝大部分的颗粒物进行去除,这些经过脱硫塔处理的烟气便可进入到脱硝塔中,并在活性焦的催化作用下,使用NH 3将NOx还原成无害的氮气。
该项技术在实际的使用环节中,可以将烟气的流动方向作为基础划分为错流和逆流两种形式。
前者则是烟气在水平进入到一级塔之后,通过横穿移动的活性焦床层完成烟气的脱硫除尘操作,随后这些气体在二级塔的入口和稀释的氨气混合之后,进入到二级塔内进行催化还原脱硝处理,活性焦在吸附SO 2气体达到饱和状态的时候则需要通过加热解析,用于回收浓度较高的SO 2气体制备硫酸。
后者则是在烟气进入到模块移动床吸附塔内之后,位于其内的活性焦依赖重力从脱硝塔顶端降到脱硫塔的底端,烟气以一种自下而上的状态先通过脱硫塔,同样实现脱硫除尘处理,此后进入到脱硝塔内的处理与前者完全一致。
这一技术的实际脱硫和脱硝效率可以分别达到98%和85%。
这种技术虽然实现了副产物的大幅度回收利用目标,并且也做到了同时处理其他污染物,但是成本投入较为巨大,并且能耗较高也很容易带来自燃问题,其制酸废水的处理也是一个巨大痛点。
2.半干法脱硫和中低温SCR脱硝技术组合选择性的催化还原脱硝技术,是指在催化剂的作用下,还原剂可以在280~400℃的范围内,有选择性的将NO、NO 2还原成N 2、H 2O,这一技术简称就是SCR。
而作为SCR技术核心的催化剂,则成为了烟气脱硝技术中的关键。
一般情况下,使用的催化剂体系是钒钛基催化剂,其活性温度的窗口相对较高,使其在脱硝技术中得到了较为广泛的应用,并取得了十分良好的效果。
这种烟气脱硫脱硝处理工艺主要是使用半干法脱硫和中温SCR的组合,半干法脱硫和湿法脱硫相比,温度下降方面相对较小,但是需要在脱硝塔之前,设置相应的烟气换热装置和燃用高炉煤气的烟气升温装置,从而保障烟气的温度,可以达到中温催化剂的活性窗口阈值,除此之外,还需要将烟气的回转气使换热器添加在SCR的反应器之后,从而确保脱硝后的烟气余热可以进一步用于脱硝前的烧结烟气的加热,做到有效的回收和利用烟气余热。
燃气机组脱硝项目方案一、研究背景及目的随着环保要求的不断提高,燃气机组的脱硝技术已成为一个重要的环保问题。
本项目的目的是研究并实施一种有效的燃气机组脱硝方案,以降低NOx排放量,保护环境。
二、现状分析目前,燃气机组脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种方法。
其中,SCR技术能够有效地降低NOx排放量,但操作和维护成本较高;SNCR技术操作简单,维护成本低,但脱硝效率相对较低。
针对我单位燃气机组的特点和实际需求,选择合适的脱硝技术进行研究和实施。
三、技术方案选择根据我单位燃气机组的实际情况,结合SCR和SNCR两种技术,我们决定采用混合脱硝技术,即结合SCR和SNCR技术的优点,提高脱硝效率和降低成本。
四、详细方案描述1.SCR+SNCR技术的组合应用:将SCR和SNCR技术结合使用,以提高脱硝效率。
首先在燃气机组烟道系统中安装SCR装置,利用催化剂将NOx 转化为N2和H2O;同时,在SCR前方设置SNCR装置,利用氨水喷射和燃烧温度进行脱硝。
通过这种方式可以进一步降低NOx排放量。
2.催化剂的选择与优化:选择适合我单位燃气机组的SCR催化剂,进行催化剂的试验与优化。
考虑到催化剂的抗硫和抗水蒸气性能,同时要保证长时间的稳定运行,以确保脱硝效率和运行成本。
3.氨水喷射系统的优化:SNCR技术中的关键是氨水喷射系统。
我们将对氨水喷射系统进行优化,保证喷射量的精确和稳定,以提高脱硝效果。
4.控制系统的升级:根据现有燃气机组的控制系统状况,进行升级改造,以便实现对脱硝过程的精确控制和监测,确保脱硝效果和运行稳定。
五、实施方案1.设计和采购:根据详细方案要求,进行设计,并采购所需设备,包括SCR装置、SNCR装置、催化剂等。
2.施工和安装:按照设计要求进行现场施工和设备安装,确保工程质量和安全。
3.调试和运行:在施工完成后,进行系统调试和运行试验,检测和调整脱硝系统的参数以取得良好的脱硝效果。
烟气脱硝技术的研究现状摘要随着火电、水泥行业的的快速发展,氮氧化物排放量逐年增长。
“十二五”期间我国首次将氮氧化物纳入污染物减排行列。
本文对近年来国内外烟气脱硝的最新研究现状进行了综述,并结合国内实际情况提出建议。
关键词烟气;脱硝;研究进展中图分类号x701.3 文献标识码a 文章编号1674-6708(2012)68-0161-02“十二五”期间我国将nox纳入主要污染物总量减排四项约束性指标之一。
据统计,燃煤电厂、水泥企业的nox排放量约占全国nox年排放总量的60%,成为”十二五”nox减排的重点领域。
目前,nox污染治理主要采用低氮燃烧和烟气脱硝两种措施,低氮燃烧控制技术脱硝效率不高,而烟气脱硝工艺在国外已较为成熟。
因此,结合我国实际情况,作为nox污染控制主要技术的烟气脱硝具有极高的研究意义。
1国内外成熟技术我国烟气脱硝技术研究和项目实施起步较晚,国内现有的较大型烟气脱硝工艺均引进于欧美、日本等国家 [1,2]。
应用较为广泛的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法和sncr-scr联合脱硝法。
1.1选择性催化还原法(selective catalytic reduction,scr)scr法是指常压下,向含有nox和其它适宜温度的烟气中喷入约5%的气氨,并使其混合均匀,流经装有催化剂的反应器进行nox与nh3的选择性还原反应,生成无害的n2和h2o。
我国首例scr脱硝工程于1999年投运[2],目前国内约300家电厂已采用该工艺。
scr 烟气脱硝效率较高,可达80%~90%,但该工艺设备投资大,所用催化剂昂贵且容易受多种因素影响失效,大多数中小型企业难以承受。
1.2选择性非催化还原法(selective non-catalytic reduction,sncr)sncr法是在无催化剂存在的条件下向炉内喷射化学还原剂使之与烟气中的nox反应,将其还原成n2和h2o,使用最广泛的还原剂为氨和尿素。
燃煤电站锅炉脱硝技术应用摘要:随着城市的发展,暖气的供应需求越来越大,很多火电厂都变为热电厂。
我国大气中的氮氧化物近百分之七十来自于煤炭的直接燃烧,电力工业每年会燃烧大量的煤,会向大气中排放大量的氮氧化物,对环境造成极大的污染。
所以,脱硝技术在电力工业一直是大家关注的焦点,本文就从燃煤电站锅炉脱硝技术应用谈谈自己的见解。
关键词:燃煤电站锅炉脱硝随着工业化的进程,燃煤锅炉排放有害成份也越来越多。
从70年代开始,工业发达国家对燃煤电站锅炉氮氧化物的排放就作了限制,而我国由于是一个以燃煤发电为主的发展中国家经济,所以从90年代末,我国才开始对燃煤电站锅炉的氮氧化物的排放作了限制。
通过对燃煤电站锅炉脱硝技术应用的研究,可以有效减少燃煤电站锅炉的氮氧化物的排放,对于环境、经济和社会都有着重要的意义。
1、的类型煤燃烧产生的主要是一氧化氮和二氧化氮,产生的数量和温度以及燃烧方式都是密切相关的。
在燃烧过程中形成的主要可以分为三类:热力型、燃烧型以及快速型。
下面主要介绍一下这三种类型。
1.1热力型热力型必须是在高温的状态下产生的,而且是随着温度的升高,氮气和氧气生成的量会呈指数增长。
拿一半的煤粉炉来讲,当温度变成1600摄氏度之后,热力型就逐渐增加,能够占到总量的30%左右。
当然了热力型除了和温度相关之外,还和氮气在炉内停留的时间和浓度有关系。
1.2 燃烧型在燃烧的时候,煤中的氮化合物经热分解会发生氧化反应。
煤中与各种碳氢化合物相结合的氮原子会和空气中的氧气进行反应生成一氧化氮,然后一氧化氮在大气中会变成二氧化氮,其中二氧化氮的毒性会更大。
燃烧型在燃煤电站锅炉的氮氧化物中的含量一半是最高的。
1.3快速型该类主要是在煤中碳氢化合物在燃烧过程中先产生c n和 h c n,然后再和氧气反应生成。
快速型,不含氮的碳氢燃料在燃煤电站锅炉的氮氧化物排量中产生很少的一部分。
2、氮氧化物的危害我国氮氧化物的排放量2004年开始就已经达到了1600万吨左右,其中一大半都是由于电力行业燃煤排放的,这些氮氧化物对于大气和土地都造成了严重的影响。
锅炉脱硝什么原理
锅炉脱硝是一种用于减少锅炉烟气中氮氧化物(NOx)含量的技术。
脱硝的原理主要有以下几种:
1. 选择性催化还原(SCR):这种方法将脱硝催化剂引入锅炉烟道系统中,然后通过冷凝水、脱硝剂等进行喷射,使烟气中的NOx与氨气(NH3)在催化剂的作用下发生反应。
在催化
剂的作用下,NOx被还原为氮气(N2)和水(H2O)。
2. 非选择性催化还原(SNCR):这种方法是通过在烟气管道
中注入相应的脱硝剂(如尿素或氨水),在高温下使脱硝剂与烟气中的NOx发生反应,将其还原为N2和H2O。
3. 浓缩少氧燃烧(LNB):这种方法通过减少燃烧空气的供应来降低燃烧温度,从而减少NOx的生成。
在锅炉燃烧过程中,通过调整燃烧空气的供应量,使燃烧过程中的氧气浓度降低,从而降低NOx的生成量。
4. 燃烧排放物再循环(FGR):这种方法是通过将部分烟气回收并循环引入燃烧区,使其冷却和稀释燃烧区的温度和氧浓度,从而减少NOx的生成。
这些方法都可以有效地降低锅炉烟气中的氮氧化物含量,减少对环境的污染。
不同的脱硝技术可以根据具体情况选择,并可以结合使用以达到更好的效果。
烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析在烧结过程中,在高温燃烧条件下,燃料与烧结混合料发生烧结反应而产生So2、N0x.HC1HF、Co2、C0、二嗯英等多种污染物和粉尘等废气,其主要特性包括烟气量大、温度波动大、粉尘浓度高、气体腐蚀性高、二氧化硫排放量大等。
20**年国家环保部公布实施了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》,严格要求污染物排放标准。
因此,对烧结烟气开展脱硫脱硝处理势在必行。
1烧结烟气脱硫脱硝处理的现状我国烧结烟气脱硫早在20**年由***钢铁厂在24m2烧结厂初步实施,于20**年全面实施。
据环保部统计数据,至20**年,全国烧结机脱硫设施共有526台(见表1),已有脱硫设施的烧结机面积达8.7万m2,占烧结机面积的63%。
从公布的清单分析,干法、半干法占17%,湿法占87%o除部分已建的干法(活性炭法)烧结脱硫脱硝一体化处理设施外,烧结机烟气脱硫脱硝的实例较少。
《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—20**)自20**年10月1日起执行第二时段的排放标准,规定了NOx和二嗯英的排放限值要求,严格要求So2、颗粒物和氟化物的排放,而现有的烧结烟气脱硫设施无法满足新的排放标准,因此实现烧结烟气多污染物协同处置和一体化处理势在必行。
2烧结烟气脱硫脱硝的分析目前,对烧结烟气的污染处理主要以脱硫为主。
新标准的实施对烟气处理提出了更严格的要求,尤其是对于已建的脱硫设施,由于技术、用地、建设和运行成本等因素的限制,直接导致烟气处理系统变得复杂和处理成本增加。
因此,应针对项目建设特点,对新建烧结机、已建成的脱硫设施区别对待,综合考虑一种一体化的处理技术。
由于现有的烧结烟气脱硫工艺主要集中于传统的干法、半干法、湿法,因此分别选取干法、半干法、湿法脱硫脱硝一体化等技术开展分析比照。
2.1活性炭烟气净化技术20世纪50年代德国开始研发活性炭吸附工艺,20世纪60年代日本也开始研发。
燃气锅炉烟气再循环脱硝技术分析
发表时间:
2019-09-20T16:09:47.843Z 来源:《中国电业》2019年第9期 作者: 郑子飞
[导读] 烟气再循环在应用中是结合了部分燃烧燃气与助燃空气的一种工艺方式,通过对抽取烟气进而送入燃气锅炉系统中,
中国石油广东石化公司
广东省揭阳市 515200
摘要:烟气再循环在应用中是结合了部分燃烧燃气与助燃空气的一种工艺方式,通过对抽取烟气进而送入燃气锅炉系统中,能够实现燃烧
部位温度下降以及氧浓度控制的效果,从而降低
NOX的形成。文章根据某供热厂的燃气锅炉系统情况,利用烟气再循环法实施改造,对其
烟气再循环脱硝技术的应用及效果进行分析,通过研究发现,此技术方案能够给相似的烟气脱硝工程提供实践思路。
关键词:燃气锅炉;烟气再循环;脱硝;效率
1
燃气锅炉烟气再循环脱硝工艺
该工艺在使燃气锅炉燃烧温度下降的过程中,利用惰性气体的吸热效应,减小氧气的分压,避免过多出现较高能量、温度的NOX。在
此工艺流程中,助燃空气融合抽取的循环烟气的过程非常关键,如果两者不能均匀、有效地混合在一起,会造成炉膛中氧分压出现不均衡
现象,导致局部高温问题的发生,从而减低氮燃烧的效率和质量。燃气锅炉烟气再循环脱硝工艺的现实运用包括两种形式,一是外部烟气
再循环,二是内部烟气再循环。前者的助燃气体与部分再循环气体的掺合是基于再循环管道而实现的,经过燃烧器再次输入炉膛中从而进
行燃烧;后者在这方面的不同是,其实现过程通过的是燃烧器本体设计且配合炉膛构成回流区域,进而对烟气形成卷吸作用,建立烟气内
循环体系。这两种再循环方式都能够减少
NOX的排放浓度。燃气锅炉烟气再循环脱硝工艺较为适合针对低含氮量燃料进行运用,从而达到
更理想的燃气锅炉效果。通过对现运行的燃气锅炉项目进行总结分析,
NOX排放量的减少率为35%~55%。然而,烟气再循环也会产生一
定的不利因素,影响锅炉运转。再循环过程中,会将部分烟气引进到炉膛中,造成炉内温度下降、气体流通速度上升,更改了炉膛与各受
热面的相互热量配置,影响到锅炉运行。
2
改造工程
某燃煤供热机组在建设期未加装脱硝装置,为应对火电行业越发严格的环保政策,电厂进行1、2号机组锅炉低氮燃烧器改造和脱硝技
术改造。改造后的脱硝装置主要性能要求:锅炉烟气中
NOX含量650mg/Nm3,经低氮燃烧器改造后,SCR入口烟气NOX含量
350mg/Nm3
。脱硝工艺采用SCR烟气脱硝。SCR反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置,备用层
在最下层。不设省煤器调温旁路和脱硝旁路烟道。吹灰方式采用耙式半伸缩蒸汽吹灰器。采用液氨作为脱硝还原剂。脱硝装置的氨逃逸浓
度不大于
3ppm。SO2/SO3转化率小于1%。烟气脱硝SCR系统(含脱硝烟道)的整体阻力不大于800Pa(未考虑备用层催化剂),安装备
用层催化剂后的脱硝系统阻力不大于
1000Pa。SCR装置能在锅炉50~100%BMCR负荷,且烟气温度在320℃~400℃条件下持续、安全地
运行,并确保净烟气中的
NOX含量符合设计要求。
在省煤器出口烟道位置设计再循环烟气取烟口,空气预热器布设于鼓风机吸口部位,系统加热利用锅炉的自有高温水。再循环风机给
再循环烟气施加一定的压力,促使烟气到达鼓风机出口,通过设计的电动烟道闸阀对烟气量进行调节,并在烟气混合器的作用下均匀、充
分地与空气进行掺和。
3
燃气锅炉烟气再循环脱硝技术
3.1
空气预热器耗热量计算
CH4
是天然气的主要构成,经过燃烧主要形成水和二氧化碳。在冬天环境中,烟气混合室外寒冷气体,温度小于露点温度,会析出许
多冷凝水。冷凝水呈现酸性并对燃烧器、鼓风机、风道等设施带来运行安全风险,进而影响锅炉的稳定运行。将空气预热器设计在鼓风机
吸入部位,对室外冷空气进行加热处理,避免大量析出冷凝水。
3.2
锅炉热力校核
(1)助燃气体特性与烟气特性。此次改造对助燃气体特性的改变主要有两个方面,一是组分含量,二是混合气体温度。混合气体温
度方面,烟气温度高于室外冷空气,气体掺合后,随着烟气再循环率的上升,助燃气体温度会增加,氧含量会下降。组分含量方面,同样
烟气再循环率上升状态下,产生的烟气量呈增多趋势,绝对量也不断增长,但是没有改变组分占比。
(2)炉膛气体流场与温度场。实施改造方案后,气体在燃烧器喷口位置的流通速度增加,增加了惰性气体在炉膛中的产生量,这都
对炉膛中的气体流动和温度产生影响。通过分析发现,在没有利用改造工艺时候燃烧器喷出的气体,相应的气流在炉膛中已经出现较为明
显的
2个回流旋涡,实际燃烧时旋涡对烟气进行卷吸建立循环,使燃烧温度下降并对氧气分压予以减小,进而抑制了NOX出现。经过分析利
用烟气再循环后的速度流线图,混合再循环烟气并未显著改变炉膛的整个的流线和回流旋涡状况,燃烧器喷口位置的气体流动加快造成燃
烧新性能不够稳定,进而产生较为明显的影响。
根据烟气再循环前后锅炉中心截面温度情况显示,采用烟气再循环技术,相应的燃烧温度显著下降,高温分布部位的面积显著减小,
这主要是因降低了
NOX的产生而出现的结果。然而炉膛中下位置的中心范围在燃烧过程中呈现冷区,其原因是烟气再循环改造后流速以及
氧气分压的改变给其带来相关影响,这一现象会制约正常燃烧。
3.3
传热量与锅炉效率
进行烟气再循环技术改造后,受热面的热量传导效果和锅炉运行稳定性都会受烟气量和流速、炉膛温度、受热面烟气温度等方面的影
响。不同烟气再循环率下的热力数据不同。改造实施中,三原子气体以及烟气比热都表现为增长趋势,烟气流动在炉膛出口位置的温度降
低,理论燃烧温度也下降,降低了炉膛辐射换热,在烟气流速加大的情况下,受热面的吸热量明显增长。随着烟气再循环的进行,锅炉中
烟气温度场及流畅发生了变化,对锅炉各位置的传热量有一定影响,导致锅炉排烟温度上升,锅炉热效率明显下降。这一情况在当前锅炉
项目通过设计烟气再循环工艺减少
NOX排放中体现非常突出。根据相关数据显示,原有锅炉效率为95.51%,当再循环率20%的工况下,效
率出现降低,达到了
95.08%。
3.4
烟风系统校核
烟气再循环脱硝技术方案中,将烟气/空气混合器、空气预热器等设备设施设计应用在烟风系统中,加大了烟道、锅炉等的气体流量,
这样会给系统运行带来一定的制约,增加系统运行的阻力,风机参数应当进行适当改进。
(
1)鼓风机参数计算。烟气再循环脱硝技术应用中,根据锅炉系统运行的阻力变化状况可以看出,系统总阻力有明显提升,鼓风机压头按
120%
计算风压选取,由7700Pa提高至8820Pa。具体实施中,结合计算数据调换了鼓风机,配套电机功率从132kW增加到160kW。
(
2)再循环风机参数计算。具体实施中,设计增加再循环风机,再循环烟气量11381m3/h,风压为8820Pa,风机配套电机功率45kW。
(
3)烟风系统电耗计算。烟气再循环脱硝技术应用之前和之后,烟风系统有功负荷及安装容量均发生改变。电气安装容量和电能消耗量均
以幅度超过
50%的比例上升。
4
结束语
综上所述,在实际采用中,需根据实际情况对空气预热器进行合理设计,从而防止大量析出冷凝水;需要配置空气/烟气混合器,以促
进气体混合足够充分、均匀,确保低氮燃烧的效率和质量。需要引起注意的是,燃烧稳定性差、热效率不高、额定供热量不足、烟风系统
电气电能资源消耗及安装容量增多等一系列不理想状态在应用中还有待提升,这些问题是需要相关技术人员加以重视的。
参考文献:
[1]
马荧朝.某热电厂锅炉超低排放改造研究[D].长春:吉林大学,2018.
[2]
巩磊,邓平,周雄豪.烧结烟气脱硝工艺和适用性分析[J].山东冶金,2018,40(2):42-44.