硝就是我們平常所說的氮氧化物,人為活動排放的氮氧化物,大部分來自化石燃料的燃燒過程。氮氧化物對環境的損害作用極大,它既是形成酸雨的主要物質之一,也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗O3的一個重要因子。有數據顯示,在冬季,大氣中的氮氧化物濃度是夏季的十倍,對霧霾高發季空氣中pm2.5幾乎直線上升作出了“突出貢獻”。
脫硝,就是燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程,在高溫燃燒條件下,氮氧化物主要以NO的形式存在,起初排放的氮氧化物中NO約占95%,如果能將這95%的NO脫掉,可大大減少氮氧化物的排放。燃料燃燒溫度達到華氏900K(482℃)時開始生成氮氧化物,溫度越高,生成的氮氧化物濃度越高。NO在沒有催化劑的情況下,還原溫度為950~1100℃之間,可以與之反應的還原物質有一氧化碳、活性炭、氫氣、甲烷、煤氣、氨水、尿素等。
1.SCR脫硝反應SCR脫硝系統是向催化劑上游的煙氣中噴入氨氣或其它合適的還原劑、利用催化劑將煙氣中的NOX轉化為氮氣和水。在通常的設計中,使用液態無水氨或氨水(氨的水溶液),無論以何種形式使用氨,首先使氨蒸發,然后氨和稀釋空氣或煙氣混合,利用噴氨格柵將其噴入SCR反應器上游的煙氣中。
在SCR反應器內,NO通過以下反應被還原:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
當煙氣中有氧氣時,反應式優*行,因此,氨消耗量與NO還原量有一對一的關系。在鍋爐的煙氣中,NO2一般約占總的NOX濃度的5%,NO2參與的反應如下:2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O上面兩個反應表明還原NO2比還原NO需要更多的氨。在絕大多數鍋爐的煙氣中,NO2僅占NOX總量的一小部分,因此NO2的影響并不顯著。
2.本項目采用低溫SCR工藝,脫硝工藝要適用于工程已確定的煙氣條件,并考慮煙氣變化的可能性;
使用氨水作為脫硝還原劑;
煙氣脫硝裝置的控制系統可進入主機控制系統,也使用PLC系統單獨控制;
煙氣脫硝率大于95%
NH3逃逸量控制在5PPM以下;
脫硝裝置可用率不小于98%,服務壽命在合同期內;
采用成熟的SCR工藝技術,設備運行可靠;
根據工程的實際情況盡量減少脫硝裝置的建設投資;
脫硝工藝脫硝還原劑、水和能源等消耗少,盡量較少運行使用;
煙氣脫硝不能影響原系統正常運行,同時,脫硝系統應具備單獨運行,單獨檢修的要求;
在實際脫硝過程中,催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性、效率以及客戶要求來定。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現在活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量以及工藝性能指標等相關參數上。此外,還要考慮在整個脫硝系統運行過程中,諸如催化劑模塊設計、SO2/SO3轉化率以及催化劑壽命等各方面因素。