烟气脱硝工程的调试及其分析
摘要:介绍了选择性催化还原(SCR)脱峭技术的原理和系统组成,并以广东省内某电厂60MW机组烟气脱硝工程为例,阐述了SCR烟气脱峭工程的调试过程,分析了调试过程中值得注意的问题,可为类似的脱稍工程调试提供参考。
关键词:烟气脱硝;选择性催化还原技术(SCR);工程调试;锅炉
我国的能源结构以煤炭为主,燃煤产生的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一,会形成酸雨,还会导致光化学烟雾,危害人类健康。而电站锅炉是NOx的排放大户,据专家估计,目前我国电站锅炉每年NOx的排放量高达50×104t。国家环保总局修订通过的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223一2003)对火电厂的NOx排放做出了明确的限制规定,而且明确提出对新建机组除满足现行的排放标准外,须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。从2004年7月开始,对NOx的排放按照0.60元/kg的标准征收排污费。面对日益严格的排放标准及排污费的征收,国内电力企业在近年逐渐上马烟气脱硝装置。目前国际上比较成熟且应用广泛的烟气脱硝技术有两种:一是选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR);二是选择性非催化还原技术(selective non-catalytic reduction,SNCR)。由于SNCR脱硝技术的脱硝率相对较低(一般只有25%—50%),而且氨气逃逸率相对较高,容易引起空气预热器的堵塞和腐蚀,因此SCR烟气脱硝技术在烟气脱硝领域应用最为广泛。
1 SCR脱硝技术介绍
选择性催化还原技术(SCR)发明于1959年,20世纪70年代日本首先应用其控制电站锅炉的NOx排放,随后该技术在日本、美国和欧洲得到了大力推广和应用。
1.1SCR脱硝的原理
SCR脱硝的基本原理是:氮氧化物在催化剂作用下,在一定温度条件(一般为250一450℃)时被还原剂(一般选择用NH3)还原为无害的氮气和水,不产生二次污染,“选择性”是指氨有选择地进行还原反应,在这里它只选择还原NOx。其化学反应式如下:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
SCR脱硝的化学反应原理如图1所示。
图1 SCR脱硝反应原理图
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