1、选择性非催化还原(SNCR)脱硝
(1) SNCR技术原理
在800-1100℃范围内,氨水或尿素还原NOx的主要反应为:
氨水为还原剂:4NH3 +4NO+O2 4N2+ 6H2O
尿素为还原剂:NO+CO(NH2)2+1/2O2 2N2 +CO2+H,O
(2) SNCR系统组成
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:接收和储存还原剂;在合适位置注入稀释后的还原剂;还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
(3) SNCR技术特点
◇ 脱硝率50%-85%,投资成本低,运行费用低
◇ 不使用价格昂贵的催化剂
◇ 溶液喷射特性是最多层次的,并且随锅炉负荷的变化可做到自动反馈调节喷射量
◇ 不需要对锅炉进行大规模改造,对锅炉影响小
◇ 锅炉烟道内几乎无压降,不需要更换引风机
◇ 不影响电除尘器及现有其他设备的布置
◇ 所占空间极小
◇ 容易安装,无停工期
◇ 不产生液体或固体废料
(4) SNCR性能参数
◇ 脱硝率:50%-85%,设计合理的SNCR脱硝设施脱硝率可达到90%以上。
◇ 氨逃逸质量浓度: <8ppm
◇ 锅炉效率影响: <0.5%
◇ 系统可用率: >98%
SNCR选择性非催化还原法脱硝技术是将氨水(NH3) 、尿素CO(NH2)2等还原剂喷入锅炉内与NOx进行选择性反应,还原剂喷入炉膛温度为800-1100℃的范围区域,在没有催化剂的情况下,还原剂迅速热解成NH3,并与烟气中的NOx进行反应生成N和H,0,该技术以炉膛为反应器。
2、选择性催化还原(SCR)脱硝
SCR (Seletctive Catalytic Reduction)选择性催化还原法脱硝技术是指在催化剂和氧气存在的条件下,在一定的温度范围,还原剂有选择地将烟气中的NOX还原生成N2和H2O。
高含尘SCR工艺布置在锅炉省煤器后空气预器前,该部分烟气温度在300-400℃左右,催化剂在此温度下有足够的活性,烟气不需加热可获得好的NOX脱除效果。因此,燃煤电厂SCR工程普遍采用的是高含尘SCR工艺。
脱硝工艺中直接参与的还原剂是氮气,可直接通过液氨或氮水制取,也可通过尿素热解制取氨气,其中尿素热解法由于在运行、运输、储备等方面的安全可靠性,已逐渐成为脱硝还原剂制取的主要方法。
(1) SCR技术原理
高含尘SCR工艺布置在锅炉省煤器后空气预器前,烟气温度在300-400℃左右,
主要反应方程式:
4NH3 +4NO + 02→4N2 +6H2O
NO + NO2 + 2NH3→3H2O + 2N2
6NO2+8NH3→7N2 +12H2O
副反应方程式:(需通过系统优化设计避免副反应发生)
SO2 +1/2O2 =SO3
NH3 + SO3 + H2O = NH4HSO4
(1) SCR系统组成
SCR烟气脱硝系统主要有氨(尿素)接收和储存系统,液氨蒸发系统或尿素热解系统、氨气稀释和喷射混合系统、脱硝反应器系统、反应器吹灰系统,压缩空气系统、氮气置换系统、氨站事故吸收系统、消防安全系统、热控和电气控制系统等部分组成。
(2) SCR技术特点
◇SCR反应器布置在省媒器出口与空预器之间
◇ 蜂窝状或板式催化剂单元设计,保证最大催化剂表面
◇ 特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布
◇ 烟气温度能满足催化剂运行需要
◇ 高尘的运行环境,催化剂考虑防磨和防堵
◇ 烟气均布可避免催化剂腐蚀和堵塞
◇ 低的氢逃逸和低的SO2/SO3转化率,避免硫酸氢铵的形成
◇ 高尘工艺为SCR脱硝的主要工艺
(3) SCR性能参数
◇ 脱硝率:烟气脱硝效率>90%
◇ 氨逃逸质量浓度: <3ppm
◇SO2/SO3的转化率<1%
◇ 系统可用率: >98%