随着雾霾天气频发,大气污染逐渐成为国家乃至世界较其关注的问题。许多相关的法规相继出台,尿素脱硝,严厉打击环境违1法行为,严格控制污染气体、污水的排放。氮氧化物作为较为严重的污染性气体之一,较主要的排放源就是火电厂。电力是各行各业不可或缺的资源,火电厂每年的消耗十多亿吨燃煤,排放的NOx2000余万吨,对大气环境带来严重影响。
目前常用于降低NOx排放量的方法是锅炉采用分级燃烧或者选用性能更为优良的燃烧器,但是这些改善方法会增加成本,降低燃烧效率,增加热耗。近年来烟气脱硝技术受到很大的关注,它不仅可以有效降低NOx排放量,对煤炭的燃烧利用效率影响也不大,更加经济有效。本文着重介绍烟气脱硝技术中较为成熟的SCR脱硝技术,详细叙述其反应机理、运行方式及相关的参数控制。
控制氨逃逸率
在脱硝过程中由于氨的不完全反应,SCR烟气脱硝过程氨逃逸是难免的,并且氨逃逸随时间会发生变化,氨逃逸率主要取决于以下因素:
(1)注入氨流量分布不均;
(2)设定的NH3 / NOx 摩尔比;
(3)温度;
(4)催化剂堵塞;
(5)催化剂失活。
由于燃煤的含硫量很大程度上决定着烟气中SO3的含量,烟气炉外氧化吸收法脱硝,而SO3的含量对硫酸1氢铵的形成有显著影响,所以对于不同的煤种,SCR中氨逃逸量的控制也不尽相同;低硫煤(含S量为1%),氨逃逸量可适当放宽一些;中硫煤(含S量为1.5 %),氨逃逸量≤3ppm;高硫煤(含S量为3%),氨逃逸量≤2.5ppm甚至更低。
在氨逃逸量的控制方面可利用计算流体力学(CFD)软件优化设计,对SCR脱硝装置入口烟气流量和流速分布进行模拟,确定导流叶片的类型、数量和位置,使入口烟气流速、温度和浓度均匀;同时模拟氨气的混合,定期调整喷氨格栅(AIG)各个喷口流量(一般一年一次),使NH3 混合均匀,脱硝喷枪,较终减少氨逃逸量。
在目前技术条件下SCR(SdectiveCatalyticReduction,SCR)技术以其运行稳定、脱硝效率高、氨逃逸低等诸多优点不断获得广泛应用,在目前乃至今后相当长时间内成为国际上主流烟气脱硝技术。随SCR烟气脱硝技术在我国应用推广,SCR催化剂重要性逐渐被人们认识。如何管理维护SCR催化剂,保持其高1效活性,脱硝,延**命,减少运行费用,是目前亟须解决的重要问题。
目前我国300MW以上机组均安装脱硝装置,反应器内布置3层催化剂催化剂型式可分三种:板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩。催化剂生产制备更是占据系统初期建设成本,催化剂成本较高,催化剂是系统的重要组成部分。
催化剂一般寿命是三年,现场维护不好达不到使用寿命,催化剂决定着系统运行成本,所以要加强催化剂检修维护,避免更换大量催化剂,节约成本,延长催化剂使用寿命至关重要。下面主要从催化剂堵塞及处理,运行注意事项,催化剂再生,防止催化剂中毒,催化剂运输及保存几个方面浅谈如何降低催化剂成本。