船用低速柴油机SCR系统技术现状分析

NOx是主要的大气污染物之一,在船舶航运业,NOx排放主要源于柴油机排放的废气,本文对船舶二冲程低速机NOx减排技术进行了介绍,并对比了高压SCR系统和低压SCR系统的组成及特点,并提出源头综合性减排是未来船舶废气排放控制的发展方向。     

300MW CFB锅炉SNCR+SCR深度脱硝性能研究

随着环保压力不断提高,流化床锅炉需进行深度脱硝改造以实现超低排放,但目前SCR改造在流化床锅炉上的应用研究较少。某厂320 MW流化床机组改造增加了SCR脱硝系统,基于该工程改造项目,笔者使用网格法对烟气场温度、烟气成分等参数进行测定,进行了改造前后的锅炉性能试验,研究了改造后SCR的脱硝性能及其影响因素,并测试锅炉效率。结果表明,不同负荷下,SCR入口平均温度在268.11～309.53℃,基本满足拓展的SCR反应温度窗口(260～420℃)。机组满负荷320 MW下,实测反应器脱硝效率为72.48%,对应的氨逃逸浓度为0.7 mg/Nm3。40%～100%负荷下,NOx排放均低于25 mg/Nm3,氨逃逸浓度不大于1 mg/Nm3。由于烟气温度水平较煤粉炉低,因此本试验中SCR反应器的脱硝效率低于应用于煤粉炉的SCR反应器。40%～100%负荷下的尿素耗量均低于同等级的煤粉锅炉,其中满负荷下的尿素耗量为279.09 kg/h。在相同排放数值下尿素耗量降低50%以上,节能降耗效果显著。排放结果与尿素耗量统计结果表明,SNCR与SCR耦合良好,应用于CFB锅炉具有较大优势。SCR出口处NOx分布并不均匀,在烟道水平截面上呈NOx浓度右侧高、左侧低的趋势,与SCR入口温度分布一致,温度是影响脱硝效率和NOx分布的主要因素。改造后平均锅炉效率为90.07%,与改造前锅炉效率持平,表明SCR改造对锅炉效率影响较小。锅炉90%以上热损失由排烟和物理未完全燃烧热损失造成,控制排烟热损失q2和物理未完全燃烧热损失q4是锅炉热效率提升的关键。     

闭式热源塔运行参数对热泵系统性能的影响

热源塔风机和防冻溶液循环泵是热源塔热泵系统中除压缩机外的主要耗电设备.通过改变热源塔风机和防冻溶液循环 泵的工作频率,实验研究了冬季制热工况下闭式热源塔运行参数对热源塔吸热量和热泵系统性能的影响,研究结果表明,热源塔风机频率降低导致热源塔吸热量、系统制热量和热泵机组COP下降,但使系统能效比增大;热源塔吸热量随循环泵频...     

膜生物反应器运行参数对膜污染的影响

膜污染是制约膜生物反应器(MBR)推广的关键因素.在MBR的实际运行中,各种运行参数如水力停留时间、污泥停留时间、曝气强度、膜运行通量的选取以及其它外加措施等均对膜污染发展有着重要影响.在综合国内外大量文献的基础上,阐述了膜生物反应器的运行参数与膜污染控制之间的关系.     

水蒸气对MnOx/MWCNTs低温SCR脱硝催化剂的影响

为考察MnOx/MWCNTs催化剂抗水效果,实验研究了水蒸气对其低温NH3-SCR脱硝性能的影响,并通过比表面积(BET),程序升温还原(TPR)和热重(TG)等多种手段对催化剂的结构进行了表征.结果表明,水蒸气存在下,催化剂低温活性明显受到抑制,NOx最高转化率温度向高温方向偏移约30℃.随着水蒸气体积分数的增加和反...     

SCR脱硝氨气制备供应系统的对比分析

随着我国工业和制造业的高速发展,大气污染导致的环境问题日趋严重,针对NOx尾气处理的方法有很多,其中SCR脱硝以工艺简单,运行稳定,没有二次污染,脱硝效率高等优势目前广泛应用于工业锅炉的NOx脱除,而在乏燃料后处理厂的NOx尾气处理领域还没有应用。本文简述了SCR技术,从SCR氨气制备供应系统的角度出发,通过液氨制氨、氨水制氨、尿素热解制氨、尿素水解制氨的技术现状、原料用量计算以及其他技术特点的比较,给乏燃料后处理厂NOx尾气处理的SCR工艺方案的选择提供参考。     

减少柴油机排气污染的化学方法

柴油机、汽油机燃烧过程排放物主要有CO、HC、NOx、SOx及粒子等 ,而柴油机排气中的有害物远低于汽油机 ,但高于汽油机加三元催化剂体系。本文重点介绍了柴油机排气中NOx和粒子的治理方法     

660MW燃煤机组SCR烟气脱硝系统的研究

以某电厂660MW级燃煤机组SCR脱硝装置为例,在保证SCR系统以及燃烧条件稳定运行的情况下,主要研究了入口NO_x浓度对出口NO_x浓度、脱硝效率、氨逃逸率等运行参数的影响。结果表明:出口NO_x浓度随着入口NO_x浓度的提高而提高,线性拟合的R2值可达0.97,满足线性关系;脱硝效率总体随入口NO_x浓度的变化不大,稳定浮动在81%左右,证明此机组脱硝效率具有稳定性;入口NO_x浓度与氨逃逸率呈正相关,且入口浓度存在一个最佳值(280mg/m~3),使氨逃逸率最低。     

循环流化床锅炉关键运行参数的控制

对循环流化床锅炉的几个关键运行参数的控制,如床温、料层高度、风量、炉膛差压及返料量等进行阐述,分析了它们的影响因素及相互间的关系,并结合实际介绍了相关运行经验.     

重型柴油机主要含氮化合物的排放特性

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,研究了加装选择性催化还原SCR装置的重型柴油机主要含氮化合物排放,重点探索了不同工况下主要含氮化合物NO、NO₂和N₂O的排放特性。结果表明:未加装SCR的原机,随负荷的增加,柴油机NO排放持续上升,NO₂排放先升后降,N₂O排放很少。加装SCR后该柴油机NO与NO₂排放均明显下降,标定转速下NO₂排放降幅较大,主要是其NO₂/NO值稍高导致快速SCR反应较多的原因。由于存在SCR副反应,与原机相比,柴油机N₂O排放比原机平均增加2倍以上,最大转矩转速下N₂O排放升幅更高。N₂O排放随负荷的增加而上升,主要是排温升高导致NH₃氧化生成N₂O反应速率增加的原因。加装SCR后,该机排气中的NO/NO_x值要明显低于原机状态,而外特性的NO₂/NO_x值和N₂O/NO_x值高达12.8%和20.7%,均远高于原机的3.0%和0.5%。     

基于DOC+SCR的船用柴油机尾气污染物脱除实验

在发电柴油机台架上,通过SMG 100颗粒分析仪、Testo 350烟气分析仪等设备测试了加装DOC和SCR后柴油机在额定转速时6个工况点的排放特性,分析了DOC对CO、NO_x和PM的影响,以及不同功率和喷氨量时SCR的脱硝率。结果表明,温度对DOC影响很大,当温度高于250℃,CO的脱除率在96%以上。在中低负荷时,DOC对PM的质量浓度脱除率在76%以上,但在满负荷时,由于柴油机燃烧快速恶化,PM浓度快速增大,此时的PM脱除率仅为36%。DOC能将NO转化为NO₂,但对NO_x的总浓度几乎不产生影响。SCR受温度和氨氮比的影响比较大,当温度高于250℃,氨氮比为1时,脱硝率几乎达到100%。通过与多篇文献的对比分析,采用功率与催化剂体积之比作为钒基SCR的初期选型参数可能更加合适。     

碳酸二甲酯对柴油机排放特性的影响

为了研究碳酸二甲酯(DMC)和柴油的混合燃料对柴油机排放特性的影响,在一台TY1100直喷式柴油发动机上进行了不同碳酸二甲酯添加体积比的混合燃料的台架试验。试验结果表明:随着柴油中DMC添加比例提高,发动机功率有所下降,热效率有所提高,NOx的排放无明显变化;HC和CO2的排放略有增加;CO的排放略有降低;碳烟的排放大幅降低,当添加体积比为15%时,碳烟排放的降幅约为50%,此后随着DMC添加体积比的提高,碳烟减排效果逐渐减弱。     

SCR脱硝反应区域运行温度影响因素研究

针对降低SCR脱硝反应区域运行温度后造成催化剂失活的问题,以600 MW燃煤机组典型SCR脱硝反应系统为研究对象,分析了脱硝SCR催化反应温度、催化剂区域硫酸氢铵生成温度、还原剂稀释风、测温元件允许误差等对机组脱硝反应区域温度的影响,确定SCR反应器区域最低运行温度安全值。结果表明,钒钨钛系催化剂的活性温度窗口为320~420℃,最佳反应温度窗口主要集中在340~380℃,SCR脱硝反应效率达到最高约90%;SCR反应器入口的气相主体硫酸氢铵的凝结温度为270~320℃;喷氨稀释风会降低SCR反应器运行温度,温度降低2.6~2.9℃;温度测量元件的允许误差对SCR反应器系统测量温度造成相对固定的影响,造成温度最大偏低约4℃。提出SCR脱硝反应器进口温度应集中在350~390℃。     

Investigation of the performance and emissions of bus engine operating on butanol/diesel fuel blends

An experimental investigation is conducted to evaluate the effects of using blends of n-butanol (normal butanol) with conventional diesel fuel, with 8% and 16% (by vol.) n-butanol, on the performance and exhaust emissions of a fully instrumented, six-cylinder, water-cooled, turbocharged and after-cooled, heavy duty, direct injection (DI), Mercedes-Benz engine, installed at the authors’ laboratory, which is used to power the mini-bus diesel engines of the Athens Urban Transport Organization sub-fleet. The tests are conducted using each of the above fuel blends, with the engine working at two speeds and three loads. Fuel consumption, exhaust smokiness and exhaust regulated gas emissions such as nitrogen oxides, carbon monoxide and total unburned hydrocarbons are measured. The differences in the measured performance and exhaust emissions of the two butanol/diesel fuel blends from the baseline operation of the engine, i.e. when working with neat diesel fuel, are determined and compared. It is revealed that this fuel, which can be produced from biomass (bio-butanol), is a very promising bio-fuel for diesel engines. The differing physical and chemical properties of n-butanol against those for the diesel fuel, aided by sample cylinder pressure and heat release rate diagrams, are used to interpret the observed engine behavior.     

Numerical simulation and experimental verification of chemical reactions for SCR DeNOx

Selective catalytic reduction (SCR) is a major commercial technology for NO_x removal in power plants. There are a lot of complex chemical reactions in SCR reactors, and it is of great significance to understand the internal process of chemical reactions for SCR DeNO_x and study the impact of various factors on NO_x removal efficiency. In this paper, the impact of reaction temperature, ammonia-nitrogen molar ratio and resident time in the catalyst bed layer on NO_x removal efficiency were studied by simulation of chemical reactions. Then calculated results were compared with catalyst activity test data in a power plant, which proved that the simulated results were accurate. As a result, the reaction conditions were optimized in order to get the best removal efficiency of NO, so that we can provide a reference for optimal running of SCR in power plants.     

燃煤电厂真实烟气条件下SCR催化剂脱硝性能

制备了具有工业应用价值的V₂O₅/TiO₂负载WO₃与MoO₃的蜂窝状SCR催化剂,并在某燃煤电厂烟气环境下,对其催化性能进行了测试,结果表明:增大催化剂体积能够提高脱硝效率,但活性增量逐步下降,当脱硝效率达到80%以上时,继续增大催化剂体积其活性提高不显著。催化剂的脱硝活性随着积灰时间的延长而降低,脱硝系统运行4 h后,催化剂脱硝活性减少9.4%。在燃煤电厂尾气飞灰浓度约为0.031 kg·m^-3环境下,为满足尾气中NO_x浓度排放要求(<200 mg·m^-3),每连续运行6 h需进行一次吹灰。催化剂的脱硝性能随着运行时间的延长,先急剧下降,后缓慢降低。在连续运行48~168 h范围内,脱硝活性下降值小于1%,SO₂氧化率下降值小于0.1%。在12个月内,平均每连续运行700 h,脱硝活性降低1%。     

V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂在柴油机NH3-SCR系统中的性能

针对柴油机运行工况特点及柴油机尾气成分特点,以工业纯锐钛型二氧化钛、偏钒酸铵、偏钨酸铵、钼酸铵为主要原料制备了颗粒状V₂O₅-WO₃-MoO₃/TiO₂催化剂,以Lister Petter TR1重型直喷式单缸柴油机为依托搭建试验台,研究了在真实柴油机尾气环境下催化剂的脱硝性能。结果表明,柴油机负载增大,催化剂脱硝活性呈现下降趋势。1800 r·min^-1时,脱硝活性最大值87.1%在负载25%、反应温度380℃、空速20000 h^-1、氨氮比1.0处取得。柴油机负载不同,导致催化剂活性温度窗口(脱硝活性>70%)发生较大变化,与负载25%相比,负载50%活性温度窗口减小约60℃。增大柴油机负载可以提高NH₃/N₂O反应起始温度,但是同时会导致高温区间(>400℃)N₂O生成量增大。