选择性非催化还原(SNCR)技术及其应用前景

介绍了SNCR工艺原理及反应机理,详细讨论了反应温度、NH3/NOx摩尔比、不同还原剂、不同添加剂以及烟气中氧对SNCR反应过程和脱硝效率的影响。展望SNCR技术的发展方向,介绍了SNCR与其他脱硝技术的联合应用。     

锅炉脱硝效率影响因素的试验研究

研究SCR烟气脱硝效率的影响因素。研究结果表明,温度、空速、NH3/NO摩尔比的变化均对脱硝效率产生影响。     

飞灰改性脱硝催化剂小型工业化试验研究

在小型工业试验台上对飞灰改性脱硝催化剂的脱硝性能及NH3/NOx摩尔比、空速、烟温等影响因素进行了试验分析,并考察了该催化剂长期置于工业运行环境后的活性情况。小型工业试验结果表明,该催化剂有良好的脱硝活性,在空速5 200/h、反应温度320℃、NH3/NOx摩尔比1.2的情况下,脱硝效率可达90%以上。该催化剂置于工业运行环境一年多的时间里,活性未见明显降低,始终维持在90%左右。     

某电厂SCR烟气脱硝系统氨分布均匀性试验与分析

通过对某电厂SCR脱硝系统出入口烟气流速、NOx浓度以及氧含量等参数测试,调节喷氨量,进行氨分布均匀性试验。结果表明,该电厂SCR脱硝系统氨均布调整试验前A、B侧出口烟气中NOx浓度相对标准偏差较大,分别为80%和78%,烟气中NH3浓度分布与NOx浓度分布不匹配;氨均布调整试验后烟气中NH3浓度分布与NOx浓度分布相匹配,A、B侧烟气NOx浓度相对标准偏差较小,分别为14%和17%,脱硝效率和脱硝出口烟气中NH3浓度满足性能保证值。     

还原剂分布不均匀对SCR脱硝性能影响的模拟分析

以一个实际反应器的设计方案为对象,对烟气中反应物的浓度分布不均匀对SCR脱硝性能影响进行了模拟分析。假设烟气中NOx分布均匀,氨分布不均匀,并假定氨氮摩尔比的空间分布是一个遵循均匀分布的随机变量。模拟计算结果表明,烟气中氨的分布的不均匀性对脱硝装置的脱硝效率和氨逃逸有显著影响。平均脱硝效率随氨氮摩尔比相对偏差的增大而减少,平均氨逃逸随氨氮摩尔比偏差的增大而增加,氨氮摩尔比相对偏差小于10%时,平均脱硝效率和平均氨逃逸与设计值的偏离不太大。     

SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵的生成机理与控制

简述选择性催化还原(SCR)烟气脱硝原理。指出SCR脱硝过程出现硫酸氢铵的危害,详细分析了硫酸氢铵形成的影响因素,如NH3/NOx摩尔比、SO3浓度、硫酸氢铵的露点温度等。根据硫酸氢铵的特性提出了控制硫酸氢铵生成的方法与减少其负面影响的措施:通过控制SCR脱硝过程氨逃逸量和烟气中SO2氧化率的方法减少硫酸氢铵的生成量;为防止催化剂因硫酸氢铵的滞留而失去活性,合理控制SCR脱硝装置在低负荷下的运行时间;为有效降低硫酸氢铵在空气预热器(空预器)换热元件上的形成速率,选用搪瓷镀层换热元件。     

某200MW燃煤机组SCR烟气脱硝系统性能研究

在200 MW燃煤机组锅炉尾部烟道,建立了SCR脱硝系统性能测试平台,研究了入口烟温、NH_3/NO_x摩尔比和空间速度对脱硝效率和氨逃逸的影响;同时研究了烟气流量对脱硝系统阻力的影响。结果表明:入口烟温在340~370℃范围内,NH_3/NO_x摩尔比为1.0时,系统脱硝效率可达到80%以上。当NH_3/NO_x摩尔比小于1.08时,脱硝效率随NH_3/NO_x摩尔比增大而显著提高;当NH_3/NO_x摩尔比大于1.08时,脱硝效率提升不是很明显,而氨逃逸量会随NH_3/NO_x摩尔比的增大而一直增加,直至超出氨逃逸的设计限值。在入口烟温为360℃、NH_3/NO_x摩尔比为1.08时,调节反应器入口烟气流量,使空间速度在3300~4000 h~(-1)时,脱硝效率最佳,此时氨逃逸量低于2ppm。随着烟气流量的增大,脱硝系统的流动阻力和催化剂层的流动阻力逐渐增大,并且催化剂层阻力占脱硝系统阻力的75%左右。     

烟气脱硝SCR装置运行性能评估

对某台600MW机组锅炉烟气脱硝SCR装置的性能和催化剂特性进行了评估。结果表明,机组满负荷时脱硝装置的最高脱硝效率仅有65%,飞灰的硫酸钙及其它物质造成催化剂堵塞阻碍NOx和NH3向活性颗粒的扩散,是导致催化剂活性下降,脱硝效率降低的主要原因。对此,可通过化学清洗及再生以恢复催化剂活性。     

选择性催化还原工艺中硫酸氢铵形成机理及影响因素

论述了选择性催化还原(SCR)烟气脱硝过程中硫酸氢铵(ABS)的形成机理,并分析了温度、氨逃逸量、SO3浓度、飞灰等对ABS形成的影响规律。分析表明:ABS的形成温度为190~240℃;当温度在320~345℃时ABS为气相,当温度高于345℃时ABS开始分解;为减少ABS的生成量,可通过控制NH3/NOx摩尔比在0.8~1.2之间,以减少氨逃逸量,同时尽可能减少烟气中SO2氧化率;调节SCR工艺运行温度,控制ABS在催化剂中的沉积,可避免催化剂堵塞和腐蚀。     

高灰烟气催化剂性能影响研究

针对我国燃煤电厂高灰烟气开发的新型高强脱硝催化剂,在某电厂2 ×600 MW机组脱硝系统中得到了应用.介绍了该燃煤电厂的脱硝系统特点和烟气条件,高灰烟气脱硝催化剂的设计与选型、脱硝工程验收情况和运行18个月后催化剂的各项性能.结果表明:在高灰烟气条件下,脱硝催化剂正常运行3个月后,使用状况正常,初期脱硝效率显著,达到83.9％,净烟气NOx质量浓度达到73.7 mg/m3,氨逃逸量、SO2/SO3转化率、系统压力损失等参数均优于设计值;正常使用18个月后,脱硝催化剂各项性能正常,耐磨损性能优异.     

SCR烟气脱硝催化剂的化学动力学模拟研究

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一。根据SCR脱硝机理,建立了催化剂的化学反应速率方程,采用计算流体力学(CFD)模拟软件Fluent,模拟了脱硝效率与氨氮摩尔比及停留时间的关系、氨逃逸率与氨氮摩尔比之间的关系。将模拟结果与一些已有的试验结果进行比较,证明CFD模拟能有效反映催化剂孔内的化学反应状况。     

脱硝优化控制系统研究与应用

烟气脱硝是现今电厂实现节能环保的重要措施之一。脱硝优化控制系统用于实现电厂烟气脱硝工作的智能优化控制。该系统以选择性催化还原法为基础,采用模型计算的方式对烟气中的NO_x含量进行预估,利用闭环修正的方法得出氨氮摩尔比,实现氨流量的准确控制。系统测试结果表明,该系统可以根据出口NO_x指标和氨逃逸情况及时修正脱硝效率设定值,保证了脱硝工作自动控制的准确性和稳定性,减少了氨耗量和氨逃逸,实现了综合优化脱硝控制。     

选择性催化还原烟气脱硝技术进展及工程应用

对目前广泛应用及正在研究的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术及催化剂进行了综述。详细分析了影响SCR过程的诸因素，如反应温度、烟气在反应器内的空间速度、烟气流型及与氨的湍流混合，以及催化剂钝化等，并提出了预防措施。指出目前SCR虽然技术成熟，脱硝效率高，但其投资和运行费用亦很高，成为限制SCR发展应用的主要原因。介绍了可使SCR整体成本降低的低温SCR技术的进展和研究目标。     

烟气脱硝技术在太钢2×300 MW机组中的应用

介绍了太钢自备电厂NOX控制技术的选择,着重对选择性催化还原法烟气脱硝技术应用方案的确定、对系统的影响、工艺系统的特点等进行了较为详细的介绍。     

SCR脱硝技术性能影响及对策

目前,SCR技术是燃煤电站应用最多且技术较为成熟的烟气脱硝技术。文章系统地介绍了SCR法脱硝原理,并分析了影响SCR烟气脱硝技术性能的一些因素及应对措施,主要包括：催化剂活性、烟气温度、SO2转化率、NH3的逃逸。通过介绍,对SCR脱硝技术在实际的运行操作具有积极的指导意义。     

多变截面SCR脱硝系统优化改造

为了解决某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在脱硝效率低以及空气预热器磨损严重的问题,利用数值模拟分析该问题的原因,对该机组SCR脱硝装置进行了优化改造。结果表明:在省煤器出口水平扩张段的多变截面烟道采用小角度、多片数方法设计导流板,消除了水平扩张段的涡流低速区和高速区,提高了喷氨上游烟气流动的均匀性,并且使水平扩张段的流动阻力降低;对比涡流静态混合式喷氨、线性喷氨和分区喷氨,分区喷氨可以更好地控制首层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀性,进而提高脱硝效率、减少氨逃逸;在SCR脱硝反应器出口到空气预热器入口增加导流板可以提高空气预热器入口烟气流速分布的均匀性,减轻空气预热器的磨损。     

脱硝系统新型涡流喷氨混合装置流场数值模拟

SCR脱硝系统的性能取决于进入脱硝反应器的氮氧化物与还原剂氨气混合的均匀程度和烟气速度分布。提出了一种新型的涡流喷氨混合装置,并对其流场进行了三维数值模拟。分析表明,涡流喷氨混合装置能够使进入第1层催化剂的烟气与氨气均匀混合,催化剂入口截面氨气浓度偏差小于10%,混合效果良好;在2个烟道转弯处等距离布置4块导流板,反应器上部等距离布置11块导流板后,烟气速度场达到偏差小于15%的设计要求,因此该新型涡流喷氨混合装置完全能够替代传统的喷氨格栅。     

2×300 MW机组尿素SNCR脱硝工程设计及应用

结合新疆某电厂2×300 MW机组尿素SNCR烟气脱硝工程设计实例,详细阐述了尿素SNCR烟气脱硝系统各主要单元的工艺流程及相关设备选型选材,介绍了喷枪布置依据及系统运行效果,并分析了氨水SNCR脱硝工艺和尿素SNCR脱硝工艺运行、投资费用。实践结果表明,尿素/NOx摩尔比为0.5、原烟气NOx质量浓度(标准状态)为178~187 mg/m3时,脱硝效率可稳定在50%以上,逃逸氨质量浓度(标准状态)为1.2~1.9 mg/m3,满足环保排放标准和设计要求。     

燃煤烟气组分对喷射稻壳活性炭脱汞的影响

在0.3 MW循环流化床燃煤中试试验装置上，以卤化铵盐改性稻壳活性炭为汞吸附剂，进行了燃煤烟气喷射脱汞试验研究，考察了烟气温度、SO₂浓度、NO浓度等对脱汞效率的影响。采用ASTM标准D 6784—02（安大略法）对烟气中汞浓度进行测定。试验结果表明，随着烟气温度的升高，汞脱除效率和元素汞的转化效率均随之增加；烟气中NO可促进汞的脱除，而SO₂则抑制汞的脱除；在SCR脱硝装置入口温度为351~370℃，活性炭喷射烟气温度为191~210℃，SO₂体积分数为（293~602）×10^-6，NO体积分数为（588~893）×10^-6，活性炭喷射量为0.5 kg/h，反应空速为4 000 h^-1，烟气流量为400~500 m³/h工况下，卤化铵盐改性稻壳活性炭燃煤烟气喷射脱汞效率可达90%左右。     

选择性催化还原(SCR)脱硝装置对锅炉结构的影响

目前国内采用选择性催化还原脱硝工艺进行烟气脱硝处理的燃煤机组较多,但多数是在主机合同已经签订的条件下再配套SCR脱硝装置,其安装不可避免会对锅炉结构产生影响。为此,结合某电厂600 MW燃煤机组脱硝工程,就SCR脱硝装置对锅炉尾部及空气预热器的影响进行了分析,并指出设计、施工应注意的问题。