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關(guān)于瑞龍
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產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域
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技術(shù)應(yīng)用
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脫硝技術(shù)應(yīng)用
一、目前廣泛運(yùn)用的脫銷技術(shù)
1、低NOx燃燒器（LNB）改造
2、SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction選擇性非催化還原法）
3、SCR（Selective Catalytic Reduction選擇性催化還原法）
4、LNB+SNCR（低氮燃燒+選擇性非催化還原法）
5、LNB+SNCR+SCR（低氮燃燒+選擇性非催化還原法+選擇性催化還原法）
6、SNCR+SCR（選擇性非催化還原法+選擇性催化還原法）
二、還原劑的選擇
1、常用還原劑：液氨、氨水和尿素
2、其他還原劑：氰尿酸和各種銨鹽（醋酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨等）
還原劑的選擇，一般是從安全角度考慮。
液氨屬于危險(xiǎn)品；
低濃度氨水和尿素不屬于危險(xiǎn)品；
三、脫銷技術(shù)簡(jiǎn)介
1、低氮燃燒
★低NOx燃燒器（LNB）改造是控制NOx生成條件以達(dá)到脫硝目的，是一種經(jīng)濟(jì)的控制NOx的排放策略?？刂芅Ox生成條件即在燃燒過程中，控制燃燒溫度，一直保持讓氧和氮分開，使二者結(jié)合生成NOx的可能性降至最低。
★低NOx燃燒技術(shù)基本不額外增加設(shè)備；對(duì)于新建鍋爐不會(huì)增加初投資。
★運(yùn)行成本：不增加運(yùn)行和維護(hù)成本，鍋爐效率與常規(guī)燃燒方式相同。
★其他：低NOx燃燒技術(shù)一般不需要占地，對(duì)空間無要求。
★降低鍋爐NOx初始排放，如果鍋爐同時(shí)采用SNCR和SCR技術(shù)，可以減少其設(shè)備容量和還原劑、催化劑消耗量。
★脫硝效率30%~50%。
2、SNCR脫硝技術(shù)
（1）SNCR技術(shù)主要是在溫度區(qū)域850~1,150℃噴入含氮的藥劑，使其與NO發(fā)生還原反應(yīng)，脫除NO，生成氮?dú)夂退?br />
以爐膛為反應(yīng)器。
（2）選擇性非催化還原法（SNCR）反應(yīng)機(jī)理
氨為還原劑 4NH3+5O2 → 4NO+6H2O
尿素為還原劑 (NH2)2CO → 2NH2+CO
NH2+NO → N2+H2O
NO+CO → N2+CO2
當(dāng)溫度過高，超過反應(yīng)溫度窗時(shí)，氨就會(huì)被氧化呈NOx
4NH3+5O2 → 4NO+6H2O
（3）SNCR工藝流程
（4）SNCR技術(shù)特點(diǎn)
★ 尿素和氨是常用的兩種還原劑；
★ 沒有固體與液體廢物產(chǎn)生；
★ 實(shí)際應(yīng)用中SNCR技術(shù)可以達(dá)到30～80％NOx脫除效率。
★大型鍋爐由于混合問題，一般脫硝效率在30～50％左右；
★所需空間小，實(shí)施快捷方便；
★ 初投資（50元~100/KW左右），運(yùn)行成本低廉；
★對(duì)鍋爐運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響，風(fēng)險(xiǎn)性低；
★不受爐型及燃用煤種的影響，適應(yīng)性廣。
★系統(tǒng)簡(jiǎn)單，施工時(shí)間短。
3、SCR脫硝技術(shù)
（1）該技術(shù)是指在催化劑和氧氣存在的條件下，在一定的溫度范圍（320 ～ 420℃ ）內(nèi)，還原劑（如液氨）有選擇地將煙氣中的NOx還原成N2和水來減少NOx排放的技術(shù)。因?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng)具有選擇性和需要催化劑存在，故稱為選擇性催化還原。
還原劑：液氨或尿素 催化劑： V2O5/TiO2
（2）脫銷反應(yīng)原理
當(dāng)存在催化劑時(shí)，在有氧情況下,NH3 與煙氣中NOx 的還原反應(yīng)如下:
4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O (1)
2NO2 + 4NH3 + O2 →3N2 + 6H2O (2)
由于煙氣中絕大多數(shù)是NO ,在NO/ NH3 (摩爾比) 接近1 ,氧氣所占比例比較小時(shí),反應(yīng)(1) 是主要的。此外NO 和NH3 還可生成溫室氣體N2O , 如(3) 反應(yīng)式是不希望發(fā)生的:
4NO + 4NH3 + 3O2 →4N2O + 6H2O (3)
如果NO/ NH3 < 1 ,就意味著除了反應(yīng)(1) 以外,NH3 還可以通過下述反應(yīng)被氧氣氧化:
2NH3 + 3/2 O2 →N2 + 3H2O (4)
2NH3 + 2O2 →N2O + 3H2O (5)
2NH3 + 5/2 O2 →2NO + 3H2O (6)
（3）工藝流程-系統(tǒng)組成
★SCR反應(yīng)器
★SCR催化劑
★SCR煙道系統(tǒng)
★氨的儲(chǔ)備供應(yīng)系統(tǒng)
★氨/煙氣的混合(AIG噴射系統(tǒng))
★控制系統(tǒng)
★核心技術(shù)包括催化劑，流場(chǎng)優(yōu)化和混合技術(shù)
（4）系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)
根據(jù)煙氣溫度、煙氣成分、煙氣壓降、煙氣氮氧化物濃度、氮氧化物脫除率、氨的逸出量、催化劑壽命、SO2/SO3 轉(zhuǎn)換率、煙氣含塵量和反應(yīng)器的布置空間等脫硝裝置中脫硝催化劑結(jié)構(gòu)最常見的有：蜂窩型、平板型、波紋型幾種型式。催化劑的物理化學(xué)特性：選用釩鈦鎢催化劑，主要成分有二氧化鈦（TiO2）、五氧化二釩（V2O5）、三氧化鎢（WO3）等。
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型式 |
基材 |
適用粉塵濃度 |
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蜂窩式 |
整體擠出成型 |
50（g/m3） |
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平板式 |
不銹鋼網(wǎng) |
50（g/m3） |
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波紋板式 |
纖維 |
25（g/m3） |
優(yōu)化設(shè)計(jì)反應(yīng)器及煙道系統(tǒng)的流場(chǎng)利用CFD數(shù)學(xué)模型和實(shí)體物理模型以實(shí)現(xiàn)煙氣平穩(wěn)均勻流動(dòng)。
合理設(shè)計(jì)氨煙氣混合系統(tǒng)
使氨/煙氣混合均勻達(dá)到NOx/NH3分布均勻、煙氣速度分布均勻、減小煙氣溫度偏差、獲得最小的煙氣壓降。
系統(tǒng)布置
根據(jù) SCR 反應(yīng)器在鍋爐煙氣系統(tǒng)中布置的位置，一般 分為以下兩種：
1、高含塵布置 ：SCR 反應(yīng)器布置在電除塵器之前即省煤器與空預(yù)器之間。
2、低含塵布置 SCR 反應(yīng)器布置在電除塵器和FGD 裝置下游。
選擇性催化還原法（SCR）系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
◆脫硝效率高，一般NOx脫除率可達(dá)80%以上；
◆工藝設(shè)備緊湊，運(yùn)行可靠；
◆還原后的氮?dú)夥趴眨瑹o二次污染。
◆NOx的脫除效率：70－95％；
◆適用于不同的空速范圍；
◆緊湊的系統(tǒng)，節(jié)省空間的設(shè)計(jì)；
◆高的可靠性和質(zhì)量保證；
◆操作維護(hù)簡(jiǎn)便；
◆前期的工程設(shè)計(jì)能帶來較低的成本費(fèi)用；
◆NO2的脫除率能達(dá)到90％甚至更高。
缺點(diǎn)：
◆煙氣成分復(fù)雜，某些污染物可使催化劑中毒；
◆系統(tǒng)中存在一些未反應(yīng)的NH3和煙氣中的SO2作用，易腐蝕和堵塞設(shè)備；
四、混合型煙氣脫硝（SNCR/SCR）
混合型SNCR/SCR技術(shù)是將SNCR與煙道型SCR結(jié)合，SNCR承擔(dān)脫硝和提供NH3的雙重功能，利用煙道型SCR將上游來的NH3與NOx反應(yīng)完全，從而提高整體脫硝效率，彌補(bǔ)SNCR裝置效率有限的缺陷。技術(shù)特點(diǎn)如下：
1)適應(yīng)于場(chǎng)地空間有限的特定環(huán)境，脫硝效率可達(dá)到75%左右。
2) 煙道阻力約增加小于150~500Pa，主要取決于催化劑的用量和煙道形式。
3) 整體脫硝效率低于70%時(shí)，煙道型SCR不需另設(shè)噴氨AIG裝置，但需要提高煙道型SCR的脫硝效率時(shí)，還得增設(shè)單獨(dú)的氨噴射系統(tǒng)。
4) 煙道型SCR垂直布置，流速降低，提高了催化劑使用壽命。
五、水泥行業(yè)脫銷特點(diǎn)
1、水泥窯SCR 脫硝工藝影響因素
水泥窯煙氣中存在大量的粉塵，由于粉塵濃度、顆粒大小及成分原因會(huì)給催化劑帶來影響：
① 銨鹽及粉塵的小顆粒沉積在催化劑孔中造成堵塞，阻止NOX、NH3、O2在催化劑表面進(jìn)行反應(yīng)，導(dǎo)致脫硝效率降低甚至系統(tǒng)無法穩(wěn)定運(yùn)行；
② 粉塵中一些堿土金屬和其氧化物與煙氣中SO3反應(yīng)形成固體顆粒，阻礙脫硝反應(yīng)進(jìn)行；
③ 高濃度粉塵顆粒在高流速條件下會(huì)造成催化劑磨損及堵塞。
④ 煙氣中SO2的存在很容易造成硫銨中毒，引起脫硝效率下降，應(yīng)對(duì)煙氣中的SO2進(jìn)行嚴(yán)格限制。
2、水泥行業(yè)脫銷工藝
1）低氮（可選）+SNCR+SCR
按照不同的區(qū)域脫銷工藝有：
◆ 高溫高塵SCR 布置在C1與預(yù)熱鍋爐間 溫度范圍：280~350°C
適用：粉塵80~120g/Nm3，布置空間狹小；
◆ 高溫中塵SCR 布置在C1與預(yù)熱鍋爐間 溫度范圍：280~350°C
適用：粉塵大于100g/Nm3，改造空間足夠；
◆ 中溫中塵SCR 布置在高溫風(fēng)機(jī)與磨機(jī)間 溫度范圍：180~240°C
適用：低硫煙氣并經(jīng)過低氮改造（初始NOx濃度較低）的生產(chǎn)線；
◆ 低溫低塵SCR 布置在窯尾布袋處 溫度范圍：80~130°C
高溫中塵SCR實(shí)物照片
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