SCR與其他技術相比,技術成熟,運行可靠,脫硝效率可以達到90%以上,NOx排放濃度可降至100mg/m3左右。SCR技術上目前世界上應用較多、較為成熟的一種煙氣脫硝技術。
1、SCR法技術原理
1.1 SCR反應機理
SCR的化學反應機理比較復雜,主要是NH3在一定的溫度和催化劑(V2O5、TiO2)的作用下,有選擇地把煙氣中的NOx還原為N2,同時生成 水:
4NO+4NH3+O—N2+6H2O (1)
NO+2NO2_2NH3—2N2+3H2O (2)
6NO2+8NH3—7N2+12H2O (3)
在沒有催化劑的情況下,這些反應只能在很窄的溫度范圍內(980度左右)進行,通過選擇合適的催化劑,可以降低反應溫度,并且可以擴展到適合電廠實際工況的290度-430度范圍。由于氨具有揮發性,很有可能逃逸,并與SO3反應生成NH4HSO4和(NH4)2SO4,對空氣預熱器造成粘污。
1.2 典型工藝流程
煙氣從省煤器出來后通過SCR入口煙道進入SCR反應器,在SCR入口煙道上設有氨氣噴射裝置,將還原劑均勻的噴射到SCR中。使噴入的還原劑與煙氣中的NOx充分混合,煙氣通過導流板均勻分布后流過催化劑床層,在催化劑作用下NH3與NOx反應生成無二次污染的N2和H2O,隨煙氣流經鍋爐空預器、除塵、脫硫裝置后進入煙囪排放。
1.3 還原劑的選擇
還原劑是SCR技術需要的,目前的還原劑來源主要包括:液氨、尿素和氨水。根據這三種物質的理化性質、在運輸、儲存中環境等因素考慮,對煙氣脫硝三種還原劑進行選擇。
還原劑的選擇應綜合考慮設備投資、占用場地、運行成本及風險費用等。液氨、氨水、尿素三種還原劑的綜合成本比較見表2 。
表1 還原劑選擇的綜合成本比較
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項 目 尿素SCR 氨水SCR 液氨SCR
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設備投資 高 中 低
占用場地 小 大 大
運行還原劑成本 中 高 低
運行能耗成本 中 高 中
管理費用 無 中 高
風險費用 無 中 高
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2、結語
我國電力行業高效率、大容量機組增速較快,單位發電量的煤耗有所降低,且這些機組大多采用了較為*的低氮燃燒技術,使單位發電量的NOx排放水平呈下降趨勢。另外,國家倡導合理使用燃料與污染控制技術相結合,燃燒控制技術和煙氣脫硝控制技術相結合的綜合的綜合防治措施,因地制宜、因煤制宜、因爐制宜的選擇氮氧化物控制技術。目前,在役機組的低氮燃燒技術改造和一部分新建電廠普遍采用的SCR煙氣脫硝裝置的建成并投入運行,對降低NOx排放水平起到一定作用。
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