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SCR系統NOX脫硫除塵器

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NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個(gè)階段入手,限燃燒前、燃燒中和燃燒后。當前,燃燒前脫硝的研究很少,幾乎所有的脫硝都集中在燃燒中和燃燒后的NOX的控制。所以在國際上把燃燒中NOX的所有控制措施統稱(chēng)為一次措施,把燃燒后的NOX控制措施統稱(chēng)為二次措施,又稱(chēng)為煙氣脫硝技術(shù)。
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   1. SCR鍋爐脫硝設備,鍋爐脫硝除塵器簡(jiǎn)介

  NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個(gè)階段入手,限燃燒前、燃燒中和燃燒后。當前,燃燒前脫硝的研究很少,幾乎所有的脫硝都集中在燃燒中和燃燒后的NOX的控制。所以在國際上把燃燒中NOX的所有控制措施統稱(chēng)為一次措施,把燃燒后的NOX控制措施統稱(chēng)為二次措施,又稱(chēng)為煙氣脫硝技術(shù)。

  目前普遍采用的燃燒中NOX控制技術(shù)即為低NOX燃燒技術(shù),主要有低NOX燃燒器、空氣分級燃燒和燃料分級燃燒。

  應用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原技術(shù)(Selective Catalytic Reduction,簡(jiǎn)稱(chēng)SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(Selective Non-Catalytic Reduction,簡(jiǎn)稱(chēng)SNCR)以及SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)。

  2 .SCR鍋爐脫硝設備,鍋爐脫硝除塵器技術(shù)

  近幾年來(lái)選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SCR)發(fā)展較快,在歐洲和日本得到了廣泛的應用,目前催化還原煙氣脫硝技術(shù)是應用最多的技術(shù)。

  SCR脫硝反應

  目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。此兩種法都是利用氨對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(méi)有多少影響的N2和水。還原劑為NH3,其不同點(diǎn)則是在尿素法SCR中,先利用一種設備將尿素轉化為氨之后輸送至SCR觸媒反應器,它轉換的方法為將尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合時(shí)間,駐留時(shí)間及溫度,由此室分解出來(lái)之氨基產(chǎn)物即成為SCR的還原劑通過(guò)觸媒實(shí)施化學(xué)反應后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有熱解法和水解法,主要化學(xué)反應方程式為:

  NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2

  在整個(gè)工藝的設計中,通常是先使氨蒸發(fā),然后和稀釋空氣或煙氣混合,之后通過(guò)分配格柵噴入SCR反應器上游的煙氣中。

  在SCR反應器內,NO通過(guò)以下反應被還原:

  4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O

  6NO+4NH3→5N2+6H2O

  當煙氣中有氧氣時(shí),反應第一式優(yōu)先進(jìn)行,因此,氨消耗量與NO還原量有一對一的關(guān)系。

  反應而是作為氨逃逸離開(kāi)了反應器。一般來(lái)說(shuō),對于新的催化劑,氨逃逸量很低。但是,隨著(zhù)催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞,氨逃逸量就會(huì )增加,為了維持需要的NOX脫除率,就必須增加反應器中NH3/NOX摩爾比。當不能保證預先設定的脫硝效率和(或)氨逃逸量的性能標準時(shí),就必須在反應器內添加或更換新的催化劑以恢復催化劑的活性和反應器性能。從新催化劑開(kāi)始使用到被更換這段時(shí)間稱(chēng)為催化劑壽命。

  2)SCR系統組成及反應器布置

  在選擇催化還原工藝中,NOx與NH3在催化劑的作用下產(chǎn)生還原。催化劑安放在一個(gè)固定的反應器內,煙氣穿過(guò)反應器平行流經(jīng)催化劑表面。催化劑單元通常垂直布置,煙氣自上向下流動(dòng)。

  SCR系統一般由氨的儲存系統、氨與空氣混合系統、氨氣噴入系統、反應器系統、省煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統等組成。

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