1、技術措施分類
常見的脫硝技術中,根據氮氧化物的形成機理,降氮減排的技術措施可以分為兩大類:
一、源頭上治理
控制煅燒中生成NOx。其技術措施:
①采用低氮燃燒器;
②分解爐和管道內的分段燃燒,控制燃燒溫度;
③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。
二、末端治理
控制煙氣中排放的NOx,其技術措施:
①“分級燃燒+SNCR”,國內已有試點;
②選擇性非催化還原法(SNCR),國內已有試點;
③選擇性催化還原法(SCR);
③SNCR/SCR聯合脫硝技術;
④生物脫硝技術(正處于研發階段)。
國內的脫硝技術,尚屬探索示范階段,還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行是否可靠?硝效率、運行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經受實踐的檢驗。
2 脫硝技術具體可以分為:
燃燒前脫硝:
1)加氫脫硝
2)洗選
燃燒中脫硝:
1)低溫燃燒
2)低氧燃燒
3)FBC燃燒技術
4)采用低NOx燃燒器
5)煤粉濃淡分離
6)煙氣再循環技術
燃燒后脫硝:
1)選擇性非催化還原脫硝(SNCR)
2)選擇性催化還原脫硝(SCR)
3)活性炭吸附
4)電子束脫硝技術
SNCR脫硝效率在大型燃煤機組中可達25%~40%,對小型機組可達80%。由于該法受鍋爐結構尺寸影響很大,多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小,適合老廠改造,新廠可以根據鍋爐設計配合使用。
選擇性催化還原技術(SCR)是目前最成熟的煙氣脫硝技術,它是一種爐后脫硝方法,最早由日本于20世紀60~70年代后期完成商業運行,是利用還原劑(NH3,尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性地與NOx反應生成N2和H2O,而不是被O2氧化,故稱為“選擇性”。目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR2種。此2種方法都是利用氨對NOx的還原功能,在催化劑的作用下將NOx(主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的N2和水,還原劑為NH3。
在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體,以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3為活性成分,制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃~590℃)、中溫催化劑(260℃~380℃)和低溫催化劑(80℃~300℃),不同的催化劑適宜的反應溫度不同。
如果反應溫度偏低,催化劑的活性會降低,導致脫硝效率下降,且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞;如果反應溫度過高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,還會引起催化劑材料的相變,使催化劑的活性退化。
目前,國內外SCR系統大多采用高溫催化劑,反應溫度區間為315℃~400℃。該方法在實際應用中的優缺點如下。
優點:該法脫硝效率高,價格相對低廉,目前廣泛應用在國內外工程中,成為電站煙氣脫硝的主流技術。
缺點:燃料中含有硫分,燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后,在有氧條件下,SO3的生成量大幅增加,并與過量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性,可導致尾部煙道設備損壞。雖然SO3的生成量有限,但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。
來源:環保人
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