三种脱硝技术路线解析 当前位置:首页废气治理脱硫脱硝
 

    目前电厂脱硝方法主要有选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR)以及在二者基础上发展起来的SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。这三种烟气脱硝技术均有各自的优缺点。

    SNCR技术的原理是在锅炉内适当温度(一般为900~1100℃)的烟气中喷入尿素或氨等还原剂,将NOX(氮氧化物)还原为无害的N2(氮气)、H2O(水)。根据国外的工程经验,该技术的脱硝效率约为25%-50%,在大型锅炉上运行业绩较少。

    SCR技术是将SCR反应器布置在火电机组锅炉省煤器和空气预热器之间,烟气垂直进入SCR反应器,经过各层催化剂模块将NOX还原为无害的N2、 H2O。上述反应温度可以在300℃-400℃之间进行,脱硝效率约为70%-90%,在大型锅炉上具有相当成熟的运行业绩。

    SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是集合了SCR与SNCR技术的优势而发展起来的,该技术降低了SCR系统的装置成本,但技术工艺系统相对比较复杂。该技术更适合含灰量高、脱硝效率要求较高的情况。

    选择性催化还原(SCR)技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术,世界各国采用的SCR系统有数百套之多。采用SCR技术,即在反应器入口烟道中喷入氨蒸汽,氨蒸汽与烟气充分混合后进入装有催化剂的反应器,在催化剂的作用下发生还原反应,实现脱出氮氧化物。烟气中的氮氧化物通常由95%的NO和 5%的NO2组成,化学反应式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O和4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O。

    两种方法制备还原剂

    脱硝还原剂常用的有尿素和液氨两种方案。从投资方面看,液氨方案比较便宜;从安全方面看,尿素方案比较可靠。以两台66万千瓦机组的脱硝工程为例,采用液氨方案,初期建设费约1260万元,采用尿素方案约3600万元;运行费用主要体现在原料及燃油费用上,尿素方案年运行费用比液氨方案高380万元左右。

    但从安全角度来讲,液氨属于乙类危险品,对储存车间的建筑要求(耐火等级,防火间距,厂房防爆措施,疏散措施指标等)高。同时,如果电厂的用地非常紧张,将很难满足危险品储存的安全距离要求,而且液氨的采购及运输路线存在很大困难;而尿素不存在爆炸危险、毒性危害、重大危险源等因素,安全距离也大大降低,运输道路无特殊要求。

    通过尿素制氨工艺替代液氨贮存及制备工艺,可达到同等的脱硝性能。因此,国家环评报告一般倾向于尿素方案。

    尿素方案制氨有热解法和水解法两种工艺。在能耗方面,由于热解法利用热风(约650℃)分解尿素溶液,热风一般是利用燃油、燃气加热或者电加热,耗能较高;水解法利用蒸汽气提原理,分解仅耗蒸汽,能耗相对热解法低。但尿素水解系统为专利产品,部分系统和设备需要进口,因此初期投资较大。同时,对负荷的响应性,尿素水解比热解慢。

    目前,尿素热解法在华能北京热电厂、京能石景山热电厂都有应用。水解技术在国内运行业绩较少。