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SNCR/SCR联合脱硝

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SNCR/SCR联合脱硝

  • 所属分类:脱硝设备

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  • 发布日期:2019/06/01
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  • 详细介绍

混合SNCR - SCR烟气脱硝技术不是选择性催化还原法(以下简称SCR)工艺与选择性非催化还原法(以下简称SNCR)工艺的简单组合,它是结合了SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺。

混合SNCR - SCR 工艺具有2个反应区,通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统,首先将还原剂喷入第1个反应区—炉膛,在高温下,还原剂与烟气中NOx 在没有催化参与的情况下发生还原反应,实现初步脱氮。然后未反应完的还原剂进入混合工艺的第2个反应区—SCR反应器,在有催化参与的情况下进一步脱氮。混合SNCR - SCR工艺最主要的改进就是省去了SCR工艺设置在烟道里的复杂的氨喷射格栅(Ammonia Injection Grid,简称A IG)系统,并大幅度减少了催化剂的用量。

一;混合SNCR - SCR工艺的优点

1; 脱硝效率高

单一的SNCR工艺脱硝效率低(一般在65%-75%以下) ,而混合SNCR - SCR工艺可获得与SCR工艺一样高的脱硝率(90%以上) 。

2; 催化剂用量小

SCR工艺由于脱硝催化剂的使用,大大降低了反应温度并提高了脱硝效率,但是,由于催化剂非常昂贵,一般占整个SCR工艺总投资的1 /3左右,并且由于需要定期更换,运行费用也很高。

混合法工艺由于首先采用了SNCR工艺初步脱硝,降低了对催化剂的依赖。与SCR 工艺相比混合工艺的催化剂用量可以大大减少。

混合脱硝工艺中,当SNCR阶段脱硝效率为55% ,而要求总脱硝效率为85%时,混合法工艺与SCR工艺相比可节省50%的催化剂;当要求总脱硝效率为75%时, SCR阶段催化剂的用量可以节省70%。

3; SCR反应塔体积小,空间适应性强

由于混合法工艺催化剂用量少,通过对锅炉烟道、扩展烟道、省煤器或空气预热器等进行改造来布置SCR反应器,大大缩短了反应器上游烟道长度。它与单一的SCR工艺相比,不需复杂的钢结构,节省了投资且不受场地的限制。

4;脱硝系统阻力小

由于混合法工艺的催化剂用量少, SCR反应器体积小,其前部烟道较短,因此,与传统SCR工艺相比,系统压降将大大减小,减少了引风机改造的工作量,降低了运行费用。

5; 减少SO2 向SO3 的转化,降低腐蚀危害

催化剂的使用虽然有助于提高脱硝效率,但也存在增强SO2 向SO3 转化的副作用,而烟气中SO3含量的增加,将生成更多的NH4HSO4。NH4HSO4 的黏结性很强,在烟气温度较低时,会堵塞催化剂并对下游设备造成腐蚀。混合法由于减少了催化剂的用量,将使这一问题得到一定程度的遏制。

6; 省去SCR旁路的建造

机组频繁启、停且长期低负荷运行或超负荷运行时,都可能由于排烟温度的不适宜而缩短催化剂的寿命。为此, SCR工艺一般需要设置旁路系统,以避免烟温过高或过低对催化剂造成的损害。而旁路的设置又增加了初投资,并对系统控制和场地面积等也提出了更高的要求。混合SNCR - SCR工艺由于催化剂用量大大减少,因此,可以不再设置旁路系统,从而降低了控制系统的复杂程度和对场地的要求,减少了初期投资,简化了控制。

7; 催化剂的回收处理量减少

脱硝系统目前所用催化剂寿命一般为2~3年。催化剂所用材料中的V2O5 有剧毒,大量废弃的催化剂会造成二次污染,必须进行无害化处理。混合法工艺催化剂用量小,可大大减少废弃催化剂的处理量。

8; 简化还原剂喷射系统

为了获得高效脱硝反应,要求喷入的氨与烟气中的NOx有良好的接触并要求在催化反应器前形成分布均匀的流场、浓度场和温度场,为此,单一的SCR工艺除必须设置复杂的氨喷射格栅(A IG)及其控制系统外,还往往需要在多处安放掺混设施、加长烟道以保证A IG与催化剂之间有足够远的距离等措施,以达到上述要求。而混合工艺的还原剂喷射系统布置在锅炉炉墙上,与下游的SCR反应器距离很远,因此,无需再加装混合设施,也无需加长烟道,就可以在催化剂反应器入口获得良好还原剂与NOX的混合及分布。

9; 加大了炉膛内还原剂的喷入区间, 提高了SNCR阶段的脱硝效率

单纯的SNCR 工艺为了满足对氨逃逸量的限制,要求该工艺还原剂的喷入点必须严格选择在适宜反应的温度区域内。而在混合SNCR - SCR技术中, SNCR过程中形成的氨泄漏是作为SCR反应的还原剂来设计的,因此,对SNCR阶段氨逃逸的问题的考虑可以大大放宽。相对于独立的SNCR工艺,混合工艺氨喷射系统可布置在适宜的反应温度区域稍前的位置, 从而延长还原剂的停留时间。在SNCR过程中未完全反应的氨将在位于下游的SCR反应器被进一步利用。混合工艺的这种安排,有助于提高SNCR阶段的脱硝效率。目前,混合工艺的SNCR阶段的脱硝效率已经可以达到55%以上。

10; 可以方便地使用尿素作为脱硝还原剂

由于液氨在运输和使用过程中存在诸多不安全因素,。尿素制氨系统成为SCR主要工艺。

而混合法工艺通过直接将尿素溶液喷入炉膛,直接利用锅炉的高温,将尿素溶液分解为氨,从而省去了热解装置,既方便又安全。

SCR催化剂吹灰需布置多层吹灰器,占地面积较大。SNCR/SCR吹灰器最多布置一层占地面积较小。

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