1. 选择性催化还原(SCR)脱硝技术
SCR脱硝工艺是利用催化剂,在一定温度下(270~400℃),使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨气混合后发生选择性催化还原反应,生成氮气和水,从而减少NOx的排放量,减轻烟气对环境的污染。
SCR反应过程中使用的还原剂可以为液氨、氨水(25%NH3)或者尿素 。
SCR脱硝工艺系统可分为液氨储运系统(液氨为还原剂)
SCR氨水喷枪生产厂家
1. 选择性催化还原(SCR)脱硝技术
SCR脱硝工艺是利用催化剂,在一定温度下(270~400℃),使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨气混合后发生选择性催化还原反应,生成氮气和水,从而减少NOx的排放量,减轻烟气对环境的污染。
SCR反应过程中使用的还原剂可以为液氨、氨水(25%NH3)或者尿素 。
SCR脱硝工艺系统可分为液氨储运系统(液氨为还原剂)、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR反应器系统和氨气应急处理系统等。
SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达 25%~40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小,适合老厂改造,新厂可以根据锅炉设计配合使用。
而选择性催化还原技术(SCR) 是目前成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝方法,早由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行,是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为“选择性”。6、水量调整范围不大,对于气液雾化喷枪通过自动调整水与气体的压力,喷雾水量可在大设计流量和零之间连续调整。目前世界行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 2种。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。
目前,在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃),不同的催化剂适宜的反应温度不同。脱硫脱硝喷枪设计特点:喷头与喷杆连接方式有直线型、45°、90°三种类型,枪体本身含有安装用的对接不锈钢法兰和气压、水压读数压力表。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生损坏;如果反应温度过高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。目前,国内外SCR系统大多采用高温催化剂,反应温度区间为315℃~400℃。该方法在实际应用中的优缺点如下。
优点:该法脱硝,价格相对低廉,目前广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。
缺点:燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后, 在有氧条件下, SO3 的生成量大幅增加, 并与过量的 NH3 生成 NH4HSO4。雾化效果好——雾化角度大(30°-120°),平均雾化颗粒50微米,雾场在烟气中穿透力强,与烟气混合均匀,脱硝,氨逃逸率低。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性, 可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3 的生成量有限, 但其造成的影响不可低估。另外,催化剂现象也不容忽视。
脱硫脱硝喷枪设计特点:
喷头与喷杆连接方式有直线型、45°、90°三种类型,枪体本身含有安装用的对接不锈钢法兰和气压、水压读数压力表;螺纹型接口有1/2’,3/4’,1’,1-1/4’,1-1/2’。
1.雾化颗粒非常均匀、细小,确保不湿底,蒸发。
2.该系列喷枪有宽泛的流量调节范围,在较低的气压时,也可以实现微细的雾化效果,而且在流量变化时,其雾化效果基本保持不变。
3.雾化面积覆盖范围大,其大锥面直径为4米,能与烟气充分接触,达到降温效果。
4.该喷枪采用抗堵塞设计,标准6.3毫米的多喷孔构造,有效提高水中杂质颗粒的通过性能,对于使用工业水或河水的客户可减少水的预处理工序。
5.在同类喷枪中,该型喷枪的空气消耗量比较低,节能降耗明显。
喷枪材料:选用316SS、316L、310SS或钛合金,、耐腐蚀,以适应不同的工况要求。
脱硝喷枪的特点与选用
⑴喷枪材质
由于SNCR脱硝喷枪的工作温度比较高(烟气温度在850℃-1100℃0,而且烟气流速也快,烟气中夹带大量的粉尘,对于喷枪的磨损页非常厉害,因此喷枪需要:耐高温、损、耐腐蚀,喷枪关键部位如喷枪杆采用不锈钢310S或者C-276哈氏合金材料,此种材料可在不高于1200℃环境下保持高强度、抗腐蚀以及高度,能够保持喷氨区域持续均衡。SKL-SV型脱硝喷枪是公司针对水泥厂、烧成车间、分解炉生产的一款效节能脱硝喷枪。
⑵喷雾与烟气的混合均匀程度
SNCR脱硝喷枪喷雾角度从10°-150°不等,小角度的喷枪穿透能力强,大角度的喷枪覆盖面积大,喷枪长度、伸入炉内喷射点深度也有所不同。采用多种不同角度、不同位置的喷枪通过CFD流场模拟分析结合现场测量情况达到佳设计,可达到较高的脱硝效率。喷枪主要有A、B、C、D、E、F、G型A型、B型、C型主要适用于Φ18、Φ20、Φ21等外径的喷嘴。
⑶喷枪的使用寿命及保护
SNCR脱硝喷枪喷嘴工作在环境下,水压气压都不超过0.6Mpa,所以对喷嘴的磨损很小,喷枪外带保护套管,喷嘴完全置于保护套管内,避免高温,高粉尘及高流速烟气对喷枪喷嘴的磨损。
⑷调节能力
SNCR脱硝喷枪有伸缩调节能力,当现场工况与设计有少量的出入时,可对喷枪位置做出部分调节,以保证脱硝的效率。同时,喷枪若一段时间不适用,可以退出炉内,以延长喷枪的使用寿命。
⑸雾化颗粒粒径和流量
SNCR脱硝喷枪的雾化颗粒不像烟气冷却一样,越细越好,而应该是颗粒适中才行。颗粒太细,则穿透性太差,降低脱硝效率,颗粒太粗,则颗粒的总体表面面积太小,也降低脱硝的效率,而且太大的颗粒,由于烟气流速较快,会导致喷雾颗粒不能短时间内气化完全,有时会产生滴液,导致炉膛爆管。喷枪流量可从3-250千克/小时选择,喷雾形状有实心锥和扇形。因喷枪应用场景的特殊性,喷枪杆和喷嘴采用特质合金材质,具有耐高温、损、耐腐蚀等特性,提高了喷枪的寿命。
⑹确定喷枪位置决定锅炉内部的气体温度
使用尿素溶液的尽量把位置定在950±50的温度范围内,使用安水溶液的,尽量定在900±50度的范围,避开火焰处,一般必须保证有0.5秒以上的反应时间,混合度比较要好,喷枪的位置选择是否合适,直接决定了SNCR脱硝效率的高低。喷枪位置的选择是整个SNCR系统关键的地方,喷枪安装应稍向下倾斜,且必须伸入一定安全距离。8、边缘效应——由于地球策略的影响,会有"边缘效应"的产生,即喷雾的扇形剖面产生逐渐变细的边缘。
选择合适的喷枪位置,主要通过两种途径来实现:
⑴CFD流场模拟,来确定佳喷枪喷射点;
⑵通过安装温度传感器测试炉内温度分布,来确定喷枪喷射位置。
⑺脱硝喷枪的安装连接方式
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