產(chǎn)品與服務(wù)
- 工程機(jī)械尾氣凈化系統(tǒng)
- 柴油叉車尾氣凈化器
- 柴油發(fā)電機(jī)組尾氣凈化系統(tǒng)
- 分布式燃?xì)鈾C(jī)組能源站SCR脫硝系統(tǒng)
- 柴油機(jī)/燃?xì)鈾C(jī)電廠煙氣凈化工程
- 特種裝備尾氣凈化系統(tǒng)
- 船舶尾氣凈化系統(tǒng)(滿足Tier III)
- 三元催化器維修/備件/動(dòng)力改裝
- 鍋爐脫硝系統(tǒng)
- 工業(yè)NOx廢氣低溫SCR脫硝
- 高溫氣體過濾系統(tǒng)(800℃)
- 排氣系統(tǒng)整合及附件
- 煙氣冷凝/余熱回收
- 除臭系統(tǒng)(等離子/洗滌塔/吸附塔)
- 煙氣除塵設(shè)備(旋風(fēng)/袋式/洗滌)
- 有機(jī)廢氣VOCs凈化系統(tǒng)
- 消音器/消聲器/隔聲罩(聲學(xué)降噪)
- 二氧化碳CO2氣肥系統(tǒng)
- 煙氣脫硫工程技術(shù)
- 污染物排放測(cè)試服務(wù)
- 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)架尾氣凈化系統(tǒng)
- 油霧/漆霧凈化系統(tǒng)
- 探地雷達(dá)
- NOx探桿測(cè)試儀
- 燃?xì)忸A(yù)處理系統(tǒng)
- 燃?xì)饷摿蛳到y(tǒng)
- 瓦斯脫水系統(tǒng)
- 脫硅氧烷系統(tǒng)
- 石油拌生氣脫重碳烴系統(tǒng)
- 焚燒爐尾氣凈化系統(tǒng)

萬純低溫?zé)煔釹CR脫硝系統(tǒng)
一、研發(fā)背景
近年來,遮天蔽日的霧霾不但對(duì)人們的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,而且也嚴(yán)重影響了人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活,空氣各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)正不斷向我們亮起紅燈。
據(jù)中國(guó)環(huán)境規(guī)劃院研究預(yù)測(cè):NOx 排放量將從1995年的1.11 ×107 t 增加到2010 年的2.15 ×107 t , 到2020 年和2030 年, 全國(guó)能源消費(fèi)導(dǎo)致的NOx 排放總量將分別達(dá)到2.4-2.9×107 t 和3.2-4.3×107 t,到2020 年前后將超過美國(guó)成為NOx 排放大國(guó), 如此巨大的排放量將給公眾健康和生態(tài)環(huán)境帶來災(zāi)難性的后果!
那么這大片的霧霾究竟是怎么形成的呢?
其實(shí)在霧霾形成的過程中,NOx與PM2.5復(fù)合扮演了重要角色,是罪魁禍?zhǔn)字弧D敲碞Ox與PM2.5復(fù)合又都是怎么產(chǎn)生的呢?
從上面這張清單我們不難看出,自然界中63%的NOx來自工業(yè)污染和交通污染,是自然發(fā)生源的2倍以上,其中電力工業(yè)和汽車尾氣的排放各占40%、其他工業(yè)污染源占20%。在通常的燃燒溫度下,燃燒過程產(chǎn)生的NOx中90%以上是NO,NO2占5%~10%,另有極少量的N2O。據(jù)有關(guān)方面報(bào)導(dǎo):每年因氮氧化物造成的損失達(dá)1100億人民幣。
近十年來,隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和執(zhí)行日益嚴(yán)格的機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)以及三效催化劑和柴油車SCR催化技術(shù)的發(fā)展,交通運(yùn)輸行業(yè)的NOX排放得到了一定的控制;同時(shí)也加大了火電廠煙氣NOX排放治理,對(duì)電力企業(yè)實(shí)行了脫硝電價(jià)補(bǔ)償?shù)恼?,極大地促進(jìn)了電力行業(yè)脫硝的進(jìn)程。
而與交通運(yùn)輸和電力行業(yè)的跨越式脫硝進(jìn)程相比,工業(yè)鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、冶金燒結(jié)爐、煉焦和石化系統(tǒng)的裂解設(shè)備等非電力行業(yè)的工業(yè)鍋(窯)爐設(shè)備的煙氣排放治理上效果就沒有那么理想了。
以我們身邊大大小小的鍋爐為例,盡管國(guó)家已經(jīng)規(guī)定了各類大氣污染物的限值,然而依據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)-北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/ 139—2007(見下表)來看,當(dāng)前工業(yè)鍋爐排放均不滿足該標(biāo)準(zhǔn),而且也沒有現(xiàn)成的技術(shù)支持工業(yè)鍋爐滿足該標(biāo)準(zhǔn)!

之所以出現(xiàn)這種情況,原因主要在于煙氣以及涉及硝酸生產(chǎn)和使用的工藝過程廢氣的排放溫度大多低于300℃,而目前電力行業(yè)使用的SCR脫硝催化劑的工作溫度為300℃~400℃。因此,在非電力行業(yè)難以直接使用中高溫(300℃~400℃)SCR催化工藝對(duì)NOx排放進(jìn)行控制。以工業(yè)鍋爐為例,其脫硝就遭遇了以下困難:
1、排煙溫度低, 省煤器之后 150-180 ℃;
2、運(yùn)行工況不穩(wěn)定;
3、舊鍋爐的場(chǎng)地有限, 情況復(fù)雜;
4、引高溫?zé)煔鈩t破壞熱量衡算, 耗能提高(如使用電廠SCR技術(shù));
5、用戶資金緊張, 不愿意多投資等。
針對(duì)上述狀況,河北漢藍(lán)環(huán)境科技有限公司在傳統(tǒng)脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的工程經(jīng)驗(yàn)和低溫環(huán)保催化劑技術(shù),開發(fā)了適應(yīng)性更廣泛的低溫脫硝系統(tǒng),系統(tǒng)中采用了先進(jìn)的煙氣加熱系統(tǒng),在160--400 ℃的溫度范圍內(nèi)都能夠達(dá)到90 %以上的脫硝效率,甚至在常溫下,廢氣也可以應(yīng)用SCR技術(shù)。
該系統(tǒng)可與酸洗廢氣、玻璃爐窯、工業(yè)鍋爐、硝酸、化肥、乙烯裂化爐、已內(nèi)酰胺、垃圾焚燒爐以及化工廢氣治理等各類煙氣溫度較低的設(shè)備配套使用,大大減少顆粒物和氮氧化物排放對(duì)周邊環(huán)境的污染,同時(shí)也為企業(yè)解除了在環(huán)保方面的后顧之憂。
二、低溫SCR脫硝系統(tǒng)反應(yīng)原理
SCR的全稱為選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reducation),是目前工業(yè)上應(yīng)用廣泛的一種脫硝技術(shù),可應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和垃圾焚燒等燃燒設(shè)備的NOx排放控制,理想狀態(tài)下,可使NOx 的脫除率達(dá)90%以上,是目前能找到的好的固定源NOx治理的技術(shù)。
低溫SCR的反應(yīng)原理同樣是用氨或尿素之類的還原劑,在一定的溫度下通過催化劑的作用,還原廢氣中的NOx(NO、NO2),將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮(N2),NOx與氨氣的反應(yīng)如下:
SCR系統(tǒng)反應(yīng)原理示意圖
三、低溫SCR脫硝解決方案
1、概述
我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)選用的是適用于較低溫度條件下的V-Ti基SCR煙氣脫硝催化劑。該催化劑通過摻雜X離子對(duì)傳統(tǒng)催化劑進(jìn)行了改性,因此即使在煙氣溫度僅有160 ℃時(shí),脫硝效率也能保持在90 %以上,且該催化劑溫度窗口寬泛,在160--400 ℃的溫度范圍內(nèi)均能達(dá)到90 %以上的脫硝效率。我司可根據(jù)用戶所處理煙氣的性質(zhì)不同,選用不同型號(hào)不同配方的蜂窩催化劑,同時(shí)設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的解決方案,以求達(dá)到更高的脫硝效率。
比如輥道窯出口的廢氣溫度只有110℃,而將該廢氣經(jīng)過電加熱器加熱至200℃后,再進(jìn)入SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOx就可以順利通過低溫SCR催化劑去除,且該系統(tǒng)的工程造價(jià)和運(yùn)行成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中高溫SCR催化脫硝技術(shù)。
當(dāng)前,由于銳鈦型TiO2具有很強(qiáng)的抗硫中毒能力,所以TiO2被廣泛地用作載體負(fù)載其它氧化物作為低溫SCR的催化劑。Donovan A 等分別用銳鈦礦TiO2負(fù)載V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu金屬氧化物催化劑,并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明,在120℃下,各種負(fù)載金屬氧化物的活性可簡(jiǎn)單表示為:Mn>Cu>Cr>Co>Fe>V>>Ni。Mn/TiO2催化劑活性較高,生成N2的選擇性和NOx的轉(zhuǎn)化率均為高,是一種理想的催化劑。
Wu等用共沉淀法制備了MnOx/TiO2催化劑并考察了其低溫選擇還原性能。在150~250℃,NOx的脫除率在90% 以上。分析認(rèn)為,高負(fù)載量能提高M(jìn)nOx/TiO2的脫NOx效率,且n(Mn)/n(Ti)=0.4時(shí)為較佳值。另外,NOx的轉(zhuǎn)化率隨O2濃度的增加而增加,當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為3% 時(shí),NOx的脫除率開始變?yōu)槎ㄖ怠.?dāng)NH3濃度較低時(shí),NOx的轉(zhuǎn)化率隨NH3濃度的增加而增加,當(dāng)NH3過量后則脫除效率維持定值。
2、工藝流程
(1)低溫脫硝+半干法脫硫+布袋式除塵
(2)低溫脫硝+半干法脫硫+布袋式除塵
(3)半干法脫硫+布袋式除塵+ 低溫脫硝
(4)中溫脫硝+半干法脫硫+布袋式除塵
3、方案對(duì)比
四、低溫SCR催化劑選型
按結(jié)構(gòu)不同,SCR脫硝催化劑分為蜂窩式、板式和波紋式。我司選用的是蜂窩式是目前市場(chǎng)占有份額較高的蜂窩式催化劑,它是以Ti-W-V為主要活性材料,采用 TiO2等物料充分混合,經(jīng)模具擠壓成型后煅燒而成,催化劑本體全部是催化劑材料,所以其表面遭到灰分等的破壞磨損后,仍然能維持原有的催化性能,催化劑可以再生。其特點(diǎn)是單位體積的催化劑活性高,達(dá)到相同脫硝效率所用的催化劑體積較小,適合灰分低于30 g/m3、灰粘性較小的煙氣環(huán)境。
1、各種SCR脫硝催化劑對(duì)比
2、針對(duì)不同煙氣的低溫催化劑選型
3、低溫SCR脫硝催化劑產(chǎn)品實(shí)圖

五、低溫SCR脫硝系統(tǒng)構(gòu)成
我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省煤器旁路、SCR旁路以及檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。 其中反應(yīng)器本體依煙氣流向又可分為噴氨段、混合段、均流段、反應(yīng)段。
為節(jié)省場(chǎng)地,我司SCR采用立式結(jié)構(gòu),在SCR本體內(nèi)自上至下可布置三層催化劑,三層催化劑采用2+1配置方式,初期布置兩層催化劑,預(yù)留增加一層催化劑位置,當(dāng)一層催化劑經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,脫硝效率下降,無法達(dá)到排放要求,可在預(yù)留位置再安裝一層催化劑。(如下圖所示)
此外,在反應(yīng)器入口、出口安裝有壓力變送器及熱電阻,反應(yīng)器的入口和出口的熱電阻均設(shè)置兩臺(tái),以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過監(jiān)視和控制SCR反應(yīng)器內(nèi)的溫度、壓力變化,保證SCR高效穩(wěn)定運(yùn)行。
反應(yīng)器設(shè)計(jì)和布置示意圖
六、影響脫硝率的主要因素及系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
(一)影響脫硝率的主要因素
SCR系統(tǒng)影響脫硝效率的主要因素包括煙氣的溫度、飛灰特性和顆粒尺寸、煙氣流量、中毒反應(yīng)、 NOx 的脫除率、物質(zhì)的量比n (NH3 ) /n (NOx ) 、煙氣中SOx 的濃度、壓降、催化劑的結(jié)構(gòu)類型和用量等。
1、反應(yīng)溫度與脫硝效率的關(guān)系
2、物質(zhì)的量比n(NH3 )/n(NOx )對(duì)脫硝率的影響
一般來說,在300 ℃下,脫硝率隨物質(zhì)的量比n (NH3 ) /n (NOx )的增加而增加,物質(zhì)的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 小于0. 8時(shí),其影響更明顯,幾乎呈線性正比關(guān)系。該結(jié)果說明:若NH3 投入量偏低,脫硝率受到限制; 若NH3 投入量超過需要量,NH3 氧化等副反應(yīng)的反應(yīng)速率將增大,
3、催化劑中V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)脫硝率的影響
催化劑中V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)脫硝率的影響 催化劑中V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于6. 6%時(shí),隨 V2O5 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,催化效率增加,脫硝率提高; 當(dāng)V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過6. 6%時(shí),催化效率反而下降。
4、催化劑的結(jié)構(gòu)類型和用量對(duì)脫硝效率的影響
煙氣組成成分(如粉塵濃度、粉塵顆粒尺寸、堿性金屬和重金屬等)的含量是影響催化劑選型的主要參數(shù)。我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)選用的是蜂窩式催化劑,其特點(diǎn)為表面積大、體積小、機(jī)械強(qiáng)度大、阻力較大。
(二)低溫SCR脫硝系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)主要包括反應(yīng)器入口NOx 濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)器內(nèi)空間速度或還原劑的停留時(shí)間、NH3 /NOx 摩爾比、NH3 的逃逸量、SCR系統(tǒng)的脫硝效率等。我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如下:
七、系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
1、適用范圍廣,在160--400℃的治理溫區(qū)均能保持較好的活性,解決了催化劑在300℃以下失去活性的技術(shù)難題 ;
2、設(shè)計(jì)靈活,可根據(jù)不同煙氣的成分可以調(diào)整催化劑的配方、節(jié)距和壁厚,同時(shí)設(shè)置合理的填充單元;
3、低溫運(yùn)行過程中,因總風(fēng)量降低,在空速不變的情況下,可減少催化劑的用量而且節(jié)約能源;
4、尿素分解裝置設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì),不用安裝尿素分解爐,大大降低了設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行成本;
5、流場(chǎng)模擬、導(dǎo)流、均氨以及清灰方案設(shè)計(jì)優(yōu)良;
6、系統(tǒng)采用自動(dòng)控制,且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,不必使用昂貴的在線儀表;
7、設(shè)備少、占地小、便于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì),既適用于新鍋爐治理,也便于舊有鍋爐治理,基本不受場(chǎng)地和技術(shù)的限制;
8、SO2轉(zhuǎn)化率低,NH4HSO4 (ABS)的生成量低;
9、催化劑可高效再生利用,壽命3-5年,更換頻率低,使得后期維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用也比較低;
10、可全部實(shí)現(xiàn)原材料及生產(chǎn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化;
11、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,治理有效。
酸洗廢氣、玻璃爐窯、工業(yè)鍋爐及化工廢氣治理工程,中溫、低溫脫硝對(duì)比
八、低溫SCR脫硝催化劑性能檢測(cè)
關(guān)于SCR催化劑運(yùn)行穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)
以實(shí)驗(yàn)室制備的改性的催化劑為例,該樣品連續(xù)運(yùn)行七天,分別在120℃、140℃、160℃、180℃、200℃對(duì)其脫硝效率進(jìn)行測(cè)試,對(duì)于每個(gè)溫度段保持長(zhǎng)期運(yùn)行,測(cè)試結(jié)果如下圖所示:
九、常見問題及解決辦法
1、飛灰侵蝕催化劑
要想降低飛灰對(duì)催化劑的磨蝕,不妨嘗試一下這幾種方法:
(1)在垂直催化劑床層安裝氣流調(diào)節(jié)裝置;
(2)利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)流動(dòng)模型優(yōu)化氣流分布;
(3)采用耐腐蝕催化劑材料,對(duì)催化劑頂端進(jìn)行處理,從而提高催化劑邊緣的硬度等。
2、催化劑出現(xiàn)堵塞
遇到這類情況時(shí),可通過調(diào)節(jié)氣流分布,選擇合理的催化劑間距和單元空間,并使進(jìn)入SCR反應(yīng)器煙氣的溫度維持在銨鹽沉積溫度之上,以防止催化劑堵塞;對(duì)于高灰段SCR工藝,為了確保催化劑通道通暢,須安裝吹灰器。
3、發(fā)生砷中毒
催化劑As中毒是比較嚴(yán)重的問題,其主要是因煙氣中的氣態(tài)As2O3 引起的。特別是在液態(tài)排渣鍋爐中,由于靜電除塵器后的飛灰再循環(huán),所以容易造成催化劑砷中毒這類問題。因此,在催化劑制備過程中,可采用控制催化劑孔分布的方法,使催化劑內(nèi)孔分布均勻,以控制毛細(xì)孔分布數(shù)量來減少“毛細(xì)冷凝”;此外在催化劑中加入MoO3 ,使MoO3與氣相As2O3 發(fā)生反應(yīng),也可減少As中毒。
4、催化劑燒結(jié)
添加WO3 可較大限度地減少這類情況的發(fā)生。
5、堿金屬中毒
在催化劑設(shè)計(jì)中,要考慮到堿金屬對(duì)催化劑的影響,可增加設(shè)計(jì)余量,從而盡量避免這種情況的發(fā)生。
6、產(chǎn)生CaSO4
可通過控制催化劑內(nèi)部孔徑分布和采用適當(dāng)節(jié)距等方法來減少飛灰中游離CaO與SO3 反應(yīng)形成的CaSO4 吸附在催化劑表面而阻止反應(yīng)物向催化劑表面擴(kuò)散以進(jìn)入催化劑內(nèi)部這類情況的發(fā)生。
十、延長(zhǎng)催化劑壽命的必要舉措
由于催化劑置換費(fèi)用約占系統(tǒng)總價(jià)的60%~70% ,脫硝系統(tǒng)催化劑的折舊壽命直接決定著SCR 系統(tǒng)的運(yùn)行成本。我司催化劑的設(shè)計(jì)使用壽命為3~5年,如果由于SCR系統(tǒng)運(yùn)行使用、維護(hù)不夠合理將會(huì)使催化劑提前失效而不得不進(jìn)行催化劑的置換、部分或整體更換,這樣會(huì)進(jìn)一步加大催化劑的折舊成本。因此我司在低溫SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行使用、維護(hù)操作上均采取了一系列的嚴(yán)格防護(hù)措施以求延長(zhǎng)(或保證)催化劑的使用壽命。
1、低溫SCR脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)催化反應(yīng)器的入口處合理分布煙氣和氨,以防止由于各部位的溫度常偏離設(shè)計(jì)溫度而導(dǎo)致脫硝率的改變;
(2)采用導(dǎo)流板、混合器、氨噴射器對(duì)兩側(cè)煙道獨(dú)立布置, 使煙氣在各斷面上流量基本相等;
(3)在催化劑體積的設(shè)計(jì)中適當(dāng)放大催化劑的量的同時(shí)考慮反應(yīng)器中有效區(qū)域的變化等。
2、用戶在設(shè)備運(yùn)行中須嚴(yán)格根據(jù)煙氣參數(shù)確定脫硝裝置投退
在設(shè)備的運(yùn)行過程中,做到密切注意煙氣量及其波動(dòng)范圍、煙氣溫度及其波動(dòng)范圍、SCR裝置進(jìn)口煙道上的煙氣壓力及其波動(dòng)范圍、煙氣中的粉塵含量、煙氣中的二氧化硫含量等對(duì)脫硝效率和催化劑影響較大的參數(shù),只有煙氣參數(shù)符合設(shè)計(jì)值,才允許投入SCR裝置。如果出現(xiàn)個(gè)別參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值過大的情況,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析,評(píng)估其危害性質(zhì)和嚴(yán)重性,預(yù)先估計(jì)其后果并考慮補(bǔ)救措施,最終確認(rèn)SCR 裝置投入或退出運(yùn)行。
3、用戶在設(shè)備啟動(dòng)和SCR系統(tǒng)投運(yùn)過程中須采取必要的措施
用戶設(shè)備啟動(dòng)和SCR系統(tǒng)投運(yùn)過程中,在運(yùn)行調(diào)整上采取必要的措施,控制煙氣溫度的上升速度,避免對(duì)設(shè)備造成損害,特別是在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)必須進(jìn)行預(yù)熱處理等。
此外,在SCR系統(tǒng)啟動(dòng)次序上可做調(diào)整,如:
(1)開SCR入口煙氣擋板啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)用冷空氣清洗 SCR煙氣系統(tǒng)和催化劑模塊;
(2)啟動(dòng)稀釋空氣風(fēng)機(jī),開稀釋空氣出口擋板,使空氣流量大于 3 200m3 /h (遠(yuǎn)期效率為85%時(shí)的空氣流量為5 400 m3 /h) ,氨從蒸發(fā)器供給已準(zhǔn)備好。
(3)滿足氨閥開啟條件后,開啟氨供應(yīng)閥向AIG供應(yīng)氨切換到由 NOx 自動(dòng)控制噴氨量等。
4、系統(tǒng)啟動(dòng)前須進(jìn)行復(fù)查
啟動(dòng)前對(duì)系統(tǒng)須進(jìn)行的復(fù)查,以確保設(shè)備系統(tǒng)良好、可靠,嚴(yán)禁帶病運(yùn)行,特別是利用每次停機(jī)后應(yīng)加強(qiáng)檢查,以保證系統(tǒng)的各方面運(yùn)行良好:
(1)保證各層催化劑上面應(yīng)無任何異物,催化劑無短缺、碎裂;
(2)保證所有保溫表面的有效性,以防灼傷操作人員及烤壞儀表電器;
(3)認(rèn)真確認(rèn)所有儀表的安裝質(zhì)量、功能的有效性、精度等級(jí)核定、零點(diǎn)漂移調(diào)整等與設(shè)計(jì)要求是否相符。機(jī)組啟動(dòng)前做好重要儀器儀表的調(diào)整試驗(yàn)工作,如NOx ,O2 分析儀的調(diào)整,檢查控制閥、連鎖閥動(dòng)作情況,檢查所有電路、電氣安裝的正確性等。
(4)平時(shí)運(yùn)行中檢查所有檢查孔、人孔門、設(shè)備進(jìn)出孔是否已可靠關(guān)閉,所有公用設(shè)施(蒸汽、壓縮空氣、水、氨氣等)是否已正確到位;同時(shí)加強(qiáng)檢查所有膨脹支座和膨脹節(jié)位置的正確性,保證沿膨脹方向上無異物阻擋;
(5)檢查鋼結(jié)構(gòu)主要受力,梁撓度是否在允許值范圍內(nèi);
(6)通煙后在預(yù)設(shè)的檢查點(diǎn)檢查殼體熱變形值;
(7)熱態(tài)檢查儀表電氣工作的正確性等。
5、吹灰器在運(yùn)行過程中需要注意的事項(xiàng)
每一吹灰器通過就地控制柜的手動(dòng)按鈕進(jìn)行試車,吹灰器的所有控制和順序功能均由分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。與用戶設(shè)備本體的吹灰器要同等對(duì)待,每臺(tái)反應(yīng)器的吹灰器按從上至下的催化劑層依次運(yùn)行,即上一層催化劑的吹灰器在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)依次啟動(dòng)運(yùn)行后,再開始運(yùn)行下一層催化劑的吹灰器,保證每臺(tái)反應(yīng)器每次只有1臺(tái)吹灰器運(yùn)行。避免催化劑在運(yùn)行中產(chǎn)生堵塞和大量積灰,一方面降低脫硝效率,另一方面損害催化劑的使用壽命。
此外,在系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中,須嚴(yán)格控制吹灰汽源壓力在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的范圍內(nèi)。既要保證吹灰汽源壓力達(dá)到預(yù)期的吹灰效果,又要控制壓力在合適范圍內(nèi),防止壓力過高吹損催化劑。同時(shí),要選擇適當(dāng)吹灰汽源溫度,防止吹灰汽源溫度過高,造成局部催化劑區(qū)域超過允許的溫度,致使局部催化劑失效;在吹灰汽源投入時(shí)做到疏水充分,避免由吹灰器帶水造成催化劑粘灰而影響脫硝效率等。
十一、工程案例
1、酸洗線氮氧化物凈化系統(tǒng)
該項(xiàng)目是為某集團(tuán)公司鈦帶冷軋工程新建的連續(xù)酸洗機(jī)組設(shè)計(jì)的氮氧化物凈化系統(tǒng)。由于機(jī)組酸洗段的混酸酸洗槽、清洗槽、酸液循環(huán)罐等在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生含混合酸的廢氣,因此須將產(chǎn)生的酸性廢氣用集氣罩導(dǎo)入到酸霧洗滌塔,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na2CO3和NaOH的混合液吸收。
洗滌塔后端設(shè)置一臺(tái)酸霧吸附器。去除HF后的廢氣通過風(fēng)道式空氣加熱器(臥式)加熱,廢氣溫度達(dá)到190℃,然后進(jìn)入到SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOX通過選擇性催化還原法去除,催化劑使用的高效SCR催化劑,活性成分為V2O5,還原劑是尿素溶液,凈化后的氣體經(jīng)過煙囪排放。
此系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:10000Nm3/h
2.混酸種類:HF+HNO3
3.酸液溫度:40~65 ℃
4.酸洗液濃度:HNO3 100~220g/L、HF 10~60g/L
5.酸霧初始含量:NOx(凈化前)——3000mg/Nm3 HF(凈化前)——30mg/Nm3(含廢酸液重量)
6.酸霧初始溫度:30℃
7.排放氣體含酸濃度:<10 mg/Nm3
8.排放氮氧化物濃度:<240mg/Nm3
9.氣體加熱溫度控制范圍:200~320℃(SCR運(yùn)行溫度170℃)
10.脫硝效率:>90%
11.NH3逃逸率:<3ppm
系統(tǒng)的工藝流程如下圖所示:
在此酸洗線試生產(chǎn)的前期,對(duì)酸洗段氮氧化物去除系統(tǒng)的效率進(jìn)行了再線監(jiān)測(cè)。通過對(duì)系統(tǒng)入口和出口的氮氧化物濃度的監(jiān)測(cè),得到以下結(jié)論:整套氮氧化物凈化系統(tǒng)的處理分兩個(gè)階段:前期,配酸中硝酸濃度較低,酸系過程中酸溫也不太高,酸槽內(nèi)氮氧化物的濃度也不高,與技術(shù)參數(shù)中的3000mg/Nm3持平。此時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出口處氮氧化物的濃度滿足國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。氮氧化物的去除率保持在90%以上。
2、玻璃爐窯尾氣處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是針對(duì)玻璃爐窯里硝酸硼分解產(chǎn)生的氮氧化物等氣體污染物的凈化處理而設(shè)計(jì)的。窯中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過預(yù)處理系統(tǒng)溫度降至300℃左右,尿素溶液利用此高溫分解產(chǎn)生氨氣,與煙氣混合后進(jìn)入到SCR反應(yīng)器中,煙氣溫度在240℃左右,廢氣中的NOX通過選擇性催化還原法去除,然后通過袋式除塵器將P2O5 粉塵去除。凈化后的氣體經(jīng)過煙囪排放。此系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:600Nm3/h
2.氮氧化物初始含量:3000mg/m3
3.煙氣初始溫度:260℃
4.排放氮氧化物濃度:240mg/Nm3
5.脫硝效率:>90%
6.NH3逃逸率:<3ppm
具體的系統(tǒng)流程如下圖所示:
后期的系統(tǒng)調(diào)試發(fā)現(xiàn),SCR入口的氮氧化物濃度保持在1100-1300ppm左右,經(jīng)脫硝處理后,濃度降低至60-80ppm左右,此時(shí)脫硝效率保持在95%,SCR反應(yīng)溫度在240-260℃,系統(tǒng)的壓損為500-800Pa。系統(tǒng)取得了預(yù)期的處理效果。
3、醫(yī)藥企業(yè)NOx尾氣處理系統(tǒng)
圖中NOX尾氣處理系統(tǒng)是為某醫(yī)藥公司設(shè)計(jì)制造的。該公司有兩條氧化制草酸生產(chǎn)線,生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生氮氧化物氣體污染物。來自工藝尾氣(8000Nm3/h,30℃)經(jīng)與SCR反應(yīng)器排凈煙氣換熱后,升溫約90℃進(jìn)入電加熱器再一次升溫到180℃,進(jìn)入SCR催化反應(yīng)器。在SCR催化反應(yīng)器中被選擇性還原為N2和H2O,反應(yīng)后氣體與原廢氣進(jìn)行換熱后,通過煙囪排放到大氣。
技術(shù)參數(shù):
1)設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:8400 Nm3/h;
2)氮氧化物初始含量:一條800-2000mg/Nm3;
3)煙氣初始溫度:25-30℃;
4)排放氮氧化物濃度:≤240 mg/Nm3;
5)氣體加熱溫度控制范圍:180-190℃;
6)脫硝效率:≥88%;
7)NH3逃逸率:<5ppm。
4、廣州鋼鐵廠自備電站85t/h、142t/h鍋爐氮氧化物凈化系統(tǒng)
廣州鋼鐵股份有限公司自備電站擁有燃煤鍋爐2臺(tái),合為1根煙囪排放煙氣,其中1臺(tái)鍋爐蒸發(fā)量為142t/h,該鍋爐為煤和高爐煤氣混燒(燃50%以上高爐煤氣),配有32MW汽輪發(fā)電機(jī)組。另外1臺(tái)鍋爐蒸發(fā)量為85t/h,為粉煤鍋爐同時(shí)摻燒30%以下高爐煤氣,配有11MW汽輪發(fā)電機(jī)組。煙氣處理配套建有半干法循環(huán)流化床脫硫和布袋除塵設(shè)施,氮氧化物排放濃度約700 mg/Nm3。該項(xiàng)目采用SNCR+SCR 脫硝工藝,尾氣排放符合設(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目通過廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站的監(jiān)測(cè)驗(yàn)收。
項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo):
1.采用SNCR+低溫SCR工藝,使用氨水作為脫硝還原劑
2.煙氣脫硝裝置的控制系統(tǒng)使用PLC系統(tǒng)工程單獨(dú)控制
3.煙氣脫硝效率≥60%
4.NH3逃逸量<5ppm
5.脫硝裝置可用率不小于95%,服務(wù)壽命為30年
項(xiàng)目采用SNCR+低溫SCR工藝流程圖如下:
5、輥道窯尾氣NOx 處理工程
為貫徹落實(shí)國(guó)家關(guān)于“十二五”期間對(duì)氮氧化物減排指標(biāo)約束性的要求,某催化劑公司積極實(shí)施輥道窯尾氣脫硝治理工作,選用了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代低溫脫硝技術(shù)對(duì)其所屬輥道窯在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的NOx等尾氣進(jìn)行凈化處理。輥道窯出口110℃廢氣經(jīng)過電加熱器加熱至200℃,進(jìn)入SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOx通過低溫SCR催化劑去除。
該系統(tǒng)脫硝效率超過90%,其系統(tǒng)的工程造價(jià)和運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于中高溫SCR催化脫硝技術(shù)。此項(xiàng)目的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:6318 Nm3/h(單線,實(shí)際廢氣量)
2.氮氧化物初始含量:1500mg/Nm3
3.煙氣初始溫度:110℃;
4.排放氮氧化物濃度:≤100mg/Nm3
5.NOx 排放速率:<0.77kg/h (15m 煙囪計(jì))
6.脫硝效率:≥90%
7.NH3 排放速率:<4.9kg/h (15m 煙囪計(jì))
8.脫硝裝置可用率不小于98%,服務(wù)壽命為20 年
9.采用25%氨水作為脫硝還原劑
此項(xiàng)目是公司EPC總包工程,脫硝系統(tǒng)的工程現(xiàn)場(chǎng)如圖所示:

煙氣處理前后排放狀況對(duì)比:
6、山東某化工重油提取裝置煙氣脫硝脫硫除塵處理工程
技術(shù)參數(shù):
煙氣處理量:100000Nm3/h
SCR 處理溫度:220℃
NOx處理前濃度:350mg/Nm3 處理后濃度:100mg/Nm3
十二、技術(shù)支持與服務(wù)
“精益求精,追求有效”為我司一貫的宗旨,“技術(shù)創(chuàng)新、品質(zhì)優(yōu)良、服務(wù)周到”是我司自成立以來一直秉持的經(jīng)營(yíng)理念,正是憑借著高效、優(yōu)質(zhì)、快捷的服務(wù),我司贏得了廣大用戶與業(yè)界同仁的一致好評(píng)。
我司設(shè)有專門的技術(shù)咨詢和售后服務(wù)中心,負(fù)責(zé)向所有用戶提供有關(guān)設(shè)備使用和維護(hù)等方面的技術(shù)咨詢和售后服務(wù),及時(shí)解決用戶在產(chǎn)品使用過程中遇到的各種難題和困擾,在解除用戶的后顧之憂的同時(shí)保障用戶的切身利益。
漢藍(lán)凈化,真誠(chéng)地為您服務(wù)!
漢藍(lán)凈化,愿與社會(huì)各界人士攜手共進(jìn),為還原藍(lán)天本色貢獻(xiàn)力量!
近年來,遮天蔽日的霧霾不但對(duì)人們的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,而且也嚴(yán)重影響了人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活,空氣各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)正不斷向我們亮起紅燈。
據(jù)中國(guó)環(huán)境規(guī)劃院研究預(yù)測(cè):NOx 排放量將從1995年的1.11 ×107 t 增加到2010 年的2.15 ×107 t , 到2020 年和2030 年, 全國(guó)能源消費(fèi)導(dǎo)致的NOx 排放總量將分別達(dá)到2.4-2.9×107 t 和3.2-4.3×107 t,到2020 年前后將超過美國(guó)成為NOx 排放大國(guó), 如此巨大的排放量將給公眾健康和生態(tài)環(huán)境帶來災(zāi)難性的后果!
那么這大片的霧霾究竟是怎么形成的呢?
其實(shí)在霧霾形成的過程中,NOx與PM2.5復(fù)合扮演了重要角色,是罪魁禍?zhǔn)字弧D敲碞Ox與PM2.5復(fù)合又都是怎么產(chǎn)生的呢?

近十年來,隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和執(zhí)行日益嚴(yán)格的機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)以及三效催化劑和柴油車SCR催化技術(shù)的發(fā)展,交通運(yùn)輸行業(yè)的NOX排放得到了一定的控制;同時(shí)也加大了火電廠煙氣NOX排放治理,對(duì)電力企業(yè)實(shí)行了脫硝電價(jià)補(bǔ)償?shù)恼?,極大地促進(jìn)了電力行業(yè)脫硝的進(jìn)程。
而與交通運(yùn)輸和電力行業(yè)的跨越式脫硝進(jìn)程相比,工業(yè)鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、冶金燒結(jié)爐、煉焦和石化系統(tǒng)的裂解設(shè)備等非電力行業(yè)的工業(yè)鍋(窯)爐設(shè)備的煙氣排放治理上效果就沒有那么理想了。
以我們身邊大大小小的鍋爐為例,盡管國(guó)家已經(jīng)規(guī)定了各類大氣污染物的限值,然而依據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)-北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/ 139—2007(見下表)來看,當(dāng)前工業(yè)鍋爐排放均不滿足該標(biāo)準(zhǔn),而且也沒有現(xiàn)成的技術(shù)支持工業(yè)鍋爐滿足該標(biāo)準(zhǔn)!


1、排煙溫度低, 省煤器之后 150-180 ℃;
2、運(yùn)行工況不穩(wěn)定;
3、舊鍋爐的場(chǎng)地有限, 情況復(fù)雜;
4、引高溫?zé)煔鈩t破壞熱量衡算, 耗能提高(如使用電廠SCR技術(shù));
5、用戶資金緊張, 不愿意多投資等。
針對(duì)上述狀況,河北漢藍(lán)環(huán)境科技有限公司在傳統(tǒng)脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的工程經(jīng)驗(yàn)和低溫環(huán)保催化劑技術(shù),開發(fā)了適應(yīng)性更廣泛的低溫脫硝系統(tǒng),系統(tǒng)中采用了先進(jìn)的煙氣加熱系統(tǒng),在160--400 ℃的溫度范圍內(nèi)都能夠達(dá)到90 %以上的脫硝效率,甚至在常溫下,廢氣也可以應(yīng)用SCR技術(shù)。
該系統(tǒng)可與酸洗廢氣、玻璃爐窯、工業(yè)鍋爐、硝酸、化肥、乙烯裂化爐、已內(nèi)酰胺、垃圾焚燒爐以及化工廢氣治理等各類煙氣溫度較低的設(shè)備配套使用,大大減少顆粒物和氮氧化物排放對(duì)周邊環(huán)境的污染,同時(shí)也為企業(yè)解除了在環(huán)保方面的后顧之憂。
二、低溫SCR脫硝系統(tǒng)反應(yīng)原理
SCR的全稱為選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reducation),是目前工業(yè)上應(yīng)用廣泛的一種脫硝技術(shù),可應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和垃圾焚燒等燃燒設(shè)備的NOx排放控制,理想狀態(tài)下,可使NOx 的脫除率達(dá)90%以上,是目前能找到的好的固定源NOx治理的技術(shù)。
低溫SCR的反應(yīng)原理同樣是用氨或尿素之類的還原劑,在一定的溫度下通過催化劑的作用,還原廢氣中的NOx(NO、NO2),將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮(N2),NOx與氨氣的反應(yīng)如下:
4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O
2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O

1、概述
我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)選用的是適用于較低溫度條件下的V-Ti基SCR煙氣脫硝催化劑。該催化劑通過摻雜X離子對(duì)傳統(tǒng)催化劑進(jìn)行了改性,因此即使在煙氣溫度僅有160 ℃時(shí),脫硝效率也能保持在90 %以上,且該催化劑溫度窗口寬泛,在160--400 ℃的溫度范圍內(nèi)均能達(dá)到90 %以上的脫硝效率。我司可根據(jù)用戶所處理煙氣的性質(zhì)不同,選用不同型號(hào)不同配方的蜂窩催化劑,同時(shí)設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的解決方案,以求達(dá)到更高的脫硝效率。
比如輥道窯出口的廢氣溫度只有110℃,而將該廢氣經(jīng)過電加熱器加熱至200℃后,再進(jìn)入SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOx就可以順利通過低溫SCR催化劑去除,且該系統(tǒng)的工程造價(jià)和運(yùn)行成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中高溫SCR催化脫硝技術(shù)。
當(dāng)前,由于銳鈦型TiO2具有很強(qiáng)的抗硫中毒能力,所以TiO2被廣泛地用作載體負(fù)載其它氧化物作為低溫SCR的催化劑。Donovan A 等分別用銳鈦礦TiO2負(fù)載V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu金屬氧化物催化劑,并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明,在120℃下,各種負(fù)載金屬氧化物的活性可簡(jiǎn)單表示為:Mn>Cu>Cr>Co>Fe>V>>Ni。Mn/TiO2催化劑活性較高,生成N2的選擇性和NOx的轉(zhuǎn)化率均為高,是一種理想的催化劑。
Wu等用共沉淀法制備了MnOx/TiO2催化劑并考察了其低溫選擇還原性能。在150~250℃,NOx的脫除率在90% 以上。分析認(rèn)為,高負(fù)載量能提高M(jìn)nOx/TiO2的脫NOx效率,且n(Mn)/n(Ti)=0.4時(shí)為較佳值。另外,NOx的轉(zhuǎn)化率隨O2濃度的增加而增加,當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為3% 時(shí),NOx的脫除率開始變?yōu)槎ㄖ怠.?dāng)NH3濃度較低時(shí),NOx的轉(zhuǎn)化率隨NH3濃度的增加而增加,當(dāng)NH3過量后則脫除效率維持定值。
2、工藝流程
(1)低溫脫硝+半干法脫硫+布袋式除塵





按結(jié)構(gòu)不同,SCR脫硝催化劑分為蜂窩式、板式和波紋式。我司選用的是蜂窩式是目前市場(chǎng)占有份額較高的蜂窩式催化劑,它是以Ti-W-V為主要活性材料,采用 TiO2等物料充分混合,經(jīng)模具擠壓成型后煅燒而成,催化劑本體全部是催化劑材料,所以其表面遭到灰分等的破壞磨損后,仍然能維持原有的催化性能,催化劑可以再生。其特點(diǎn)是單位體積的催化劑活性高,達(dá)到相同脫硝效率所用的催化劑體積較小,適合灰分低于30 g/m3、灰粘性較小的煙氣環(huán)境。
1、各種SCR脫硝催化劑對(duì)比

應(yīng)用領(lǐng)域 | 產(chǎn)品型號(hào) | 化學(xué)組成 | 型式 | 催化劑尺寸(mmxmmxmm) | 孔間距(mm) | 運(yùn)行溫度(OC) |
酸洗行業(yè)脫硝 | LYlAFM4-s00 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xls0x(5OO-600) | 3.3-4.2 | 160-220 |
LYLAFW4-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150x150x(800-1000) | 3.3-4.2 | 160-220 | |
水泥爐 窯脫硝 |
LYlCFMI2-s00 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xI50x(500-800) | 12-13 | 160-350 |
LYlCFMI2-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 12-13 | 160-350 | |
LYHCFWI2-s00 | V-W-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(5OO-800) | 12-13 | 300-400 | |
LYHCFWI2-800 | V-W-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 12-13 | 300-400 | |
工業(yè)爐 窯脫硝 |
LYlBFM3-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 3.3-4.2 | 160-350 |
FXlBFM4-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 4.0-5.5 | 160-350 | |
FXlBFM6-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 6.0-9.2 | 160-350 | |
LYlBFW3-800 | V-W-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 3.3-4.2 | 300-400 | |
LYlBFW4-800 | V-W-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x(800-1000) | 4.0-5.5 | 300-400 | |
LYlBFW6-800 | V-W-Ti02 | 蜂窩型 | 150x150x(800-1000) | 6.0-9.2 | 300-400 | |
兩沖程船陸發(fā)動(dòng)機(jī)脫硝 | LYHSFM4-s00 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x5OO | 4.0-5.5 | 300-400 |
LYHSFM4-800 | V-Mo-Ti02 | 蜂窩型 | 150xl50x850 | 4.0-5.5 | 300-400 |




我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省煤器旁路、SCR旁路以及檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。 其中反應(yīng)器本體依煙氣流向又可分為噴氨段、混合段、均流段、反應(yīng)段。
為節(jié)省場(chǎng)地,我司SCR采用立式結(jié)構(gòu),在SCR本體內(nèi)自上至下可布置三層催化劑,三層催化劑采用2+1配置方式,初期布置兩層催化劑,預(yù)留增加一層催化劑位置,當(dāng)一層催化劑經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,脫硝效率下降,無法達(dá)到排放要求,可在預(yù)留位置再安裝一層催化劑。(如下圖所示)
此外,在反應(yīng)器入口、出口安裝有壓力變送器及熱電阻,反應(yīng)器的入口和出口的熱電阻均設(shè)置兩臺(tái),以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過監(jiān)視和控制SCR反應(yīng)器內(nèi)的溫度、壓力變化,保證SCR高效穩(wěn)定運(yùn)行。

(一)影響脫硝率的主要因素
SCR系統(tǒng)影響脫硝效率的主要因素包括煙氣的溫度、飛灰特性和顆粒尺寸、煙氣流量、中毒反應(yīng)、 NOx 的脫除率、物質(zhì)的量比n (NH3 ) /n (NOx ) 、煙氣中SOx 的濃度、壓降、催化劑的結(jié)構(gòu)類型和用量等。
1、反應(yīng)溫度與脫硝效率的關(guān)系

一般來說,在300 ℃下,脫硝率隨物質(zhì)的量比n (NH3 ) /n (NOx )的增加而增加,物質(zhì)的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 小于0. 8時(shí),其影響更明顯,幾乎呈線性正比關(guān)系。該結(jié)果說明:若NH3 投入量偏低,脫硝率受到限制; 若NH3 投入量超過需要量,NH3 氧化等副反應(yīng)的反應(yīng)速率將增大,

催化劑中V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)脫硝率的影響 催化劑中V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于6. 6%時(shí),隨 V2O5 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,催化效率增加,脫硝率提高; 當(dāng)V2O5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過6. 6%時(shí),催化效率反而下降。
4、催化劑的結(jié)構(gòu)類型和用量對(duì)脫硝效率的影響
煙氣組成成分(如粉塵濃度、粉塵顆粒尺寸、堿性金屬和重金屬等)的含量是影響催化劑選型的主要參數(shù)。我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)選用的是蜂窩式催化劑,其特點(diǎn)為表面積大、體積小、機(jī)械強(qiáng)度大、阻力較大。
(二)低溫SCR脫硝系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)主要包括反應(yīng)器入口NOx 濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)器內(nèi)空間速度或還原劑的停留時(shí)間、NH3 /NOx 摩爾比、NH3 的逃逸量、SCR系統(tǒng)的脫硝效率等。我司低溫SCR脫硝系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如下:
活性溫度 | 催化劑類型 | 化學(xué)組成 | SO2/SO3轉(zhuǎn)化率 | NH3逃逸率 | 化學(xué)壽命 | 機(jī)械壽命 | 脫硝效率 |
160-420℃ | 蜂窩型 | V-Mo-TiO2/V-W-TiO2 | <1% | <3ppm | 3年 | 5年 | 90%以上 |
1、適用范圍廣,在160--400℃的治理溫區(qū)均能保持較好的活性,解決了催化劑在300℃以下失去活性的技術(shù)難題 ;
2、設(shè)計(jì)靈活,可根據(jù)不同煙氣的成分可以調(diào)整催化劑的配方、節(jié)距和壁厚,同時(shí)設(shè)置合理的填充單元;
3、低溫運(yùn)行過程中,因總風(fēng)量降低,在空速不變的情況下,可減少催化劑的用量而且節(jié)約能源;
4、尿素分解裝置設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì),不用安裝尿素分解爐,大大降低了設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行成本;
5、流場(chǎng)模擬、導(dǎo)流、均氨以及清灰方案設(shè)計(jì)優(yōu)良;
6、系統(tǒng)采用自動(dòng)控制,且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,不必使用昂貴的在線儀表;
7、設(shè)備少、占地小、便于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì),既適用于新鍋爐治理,也便于舊有鍋爐治理,基本不受場(chǎng)地和技術(shù)的限制;
8、SO2轉(zhuǎn)化率低,NH4HSO4 (ABS)的生成量低;
9、催化劑可高效再生利用,壽命3-5年,更換頻率低,使得后期維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用也比較低;
10、可全部實(shí)現(xiàn)原材料及生產(chǎn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化;
11、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,治理有效。
酸洗廢氣、玻璃爐窯、工業(yè)鍋爐及化工廢氣治理工程,中溫、低溫脫硝對(duì)比
項(xiàng)目 | 方案 | 優(yōu)點(diǎn) | 存在缺陷 | 備注 |
煙氣脫硝治理工程 | 低溫SCR:煙氣溫度160-300℃ | 煙氣不用再升溫,直接脫硝 | 催化劑對(duì)煙氣的抗中毒性能需做測(cè)試。 | |
中溫SCR:煙氣溫度300-420℃ | 目前廣泛應(yīng)用于火電行業(yè)脫硝 | 余熱鍋爐需改造,尋找合適溫度段;或者對(duì)煙氣進(jìn)行加熱,成本過高 |
關(guān)于SCR催化劑運(yùn)行穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)
以實(shí)驗(yàn)室制備的改性的催化劑為例,該樣品連續(xù)運(yùn)行七天,分別在120℃、140℃、160℃、180℃、200℃對(duì)其脫硝效率進(jìn)行測(cè)試,對(duì)于每個(gè)溫度段保持長(zhǎng)期運(yùn)行,測(cè)試結(jié)果如下圖所示:

1、飛灰侵蝕催化劑
要想降低飛灰對(duì)催化劑的磨蝕,不妨嘗試一下這幾種方法:
(1)在垂直催化劑床層安裝氣流調(diào)節(jié)裝置;
(2)利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)流動(dòng)模型優(yōu)化氣流分布;
(3)采用耐腐蝕催化劑材料,對(duì)催化劑頂端進(jìn)行處理,從而提高催化劑邊緣的硬度等。
2、催化劑出現(xiàn)堵塞
遇到這類情況時(shí),可通過調(diào)節(jié)氣流分布,選擇合理的催化劑間距和單元空間,并使進(jìn)入SCR反應(yīng)器煙氣的溫度維持在銨鹽沉積溫度之上,以防止催化劑堵塞;對(duì)于高灰段SCR工藝,為了確保催化劑通道通暢,須安裝吹灰器。
3、發(fā)生砷中毒
催化劑As中毒是比較嚴(yán)重的問題,其主要是因煙氣中的氣態(tài)As2O3 引起的。特別是在液態(tài)排渣鍋爐中,由于靜電除塵器后的飛灰再循環(huán),所以容易造成催化劑砷中毒這類問題。因此,在催化劑制備過程中,可采用控制催化劑孔分布的方法,使催化劑內(nèi)孔分布均勻,以控制毛細(xì)孔分布數(shù)量來減少“毛細(xì)冷凝”;此外在催化劑中加入MoO3 ,使MoO3與氣相As2O3 發(fā)生反應(yīng),也可減少As中毒。
4、催化劑燒結(jié)
添加WO3 可較大限度地減少這類情況的發(fā)生。
5、堿金屬中毒
在催化劑設(shè)計(jì)中,要考慮到堿金屬對(duì)催化劑的影響,可增加設(shè)計(jì)余量,從而盡量避免這種情況的發(fā)生。
6、產(chǎn)生CaSO4
可通過控制催化劑內(nèi)部孔徑分布和采用適當(dāng)節(jié)距等方法來減少飛灰中游離CaO與SO3 反應(yīng)形成的CaSO4 吸附在催化劑表面而阻止反應(yīng)物向催化劑表面擴(kuò)散以進(jìn)入催化劑內(nèi)部這類情況的發(fā)生。
十、延長(zhǎng)催化劑壽命的必要舉措
由于催化劑置換費(fèi)用約占系統(tǒng)總價(jià)的60%~70% ,脫硝系統(tǒng)催化劑的折舊壽命直接決定著SCR 系統(tǒng)的運(yùn)行成本。我司催化劑的設(shè)計(jì)使用壽命為3~5年,如果由于SCR系統(tǒng)運(yùn)行使用、維護(hù)不夠合理將會(huì)使催化劑提前失效而不得不進(jìn)行催化劑的置換、部分或整體更換,這樣會(huì)進(jìn)一步加大催化劑的折舊成本。因此我司在低溫SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行使用、維護(hù)操作上均采取了一系列的嚴(yán)格防護(hù)措施以求延長(zhǎng)(或保證)催化劑的使用壽命。
1、低溫SCR脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)催化反應(yīng)器的入口處合理分布煙氣和氨,以防止由于各部位的溫度常偏離設(shè)計(jì)溫度而導(dǎo)致脫硝率的改變;
(2)采用導(dǎo)流板、混合器、氨噴射器對(duì)兩側(cè)煙道獨(dú)立布置, 使煙氣在各斷面上流量基本相等;
(3)在催化劑體積的設(shè)計(jì)中適當(dāng)放大催化劑的量的同時(shí)考慮反應(yīng)器中有效區(qū)域的變化等。
2、用戶在設(shè)備運(yùn)行中須嚴(yán)格根據(jù)煙氣參數(shù)確定脫硝裝置投退
在設(shè)備的運(yùn)行過程中,做到密切注意煙氣量及其波動(dòng)范圍、煙氣溫度及其波動(dòng)范圍、SCR裝置進(jìn)口煙道上的煙氣壓力及其波動(dòng)范圍、煙氣中的粉塵含量、煙氣中的二氧化硫含量等對(duì)脫硝效率和催化劑影響較大的參數(shù),只有煙氣參數(shù)符合設(shè)計(jì)值,才允許投入SCR裝置。如果出現(xiàn)個(gè)別參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值過大的情況,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析,評(píng)估其危害性質(zhì)和嚴(yán)重性,預(yù)先估計(jì)其后果并考慮補(bǔ)救措施,最終確認(rèn)SCR 裝置投入或退出運(yùn)行。
3、用戶在設(shè)備啟動(dòng)和SCR系統(tǒng)投運(yùn)過程中須采取必要的措施
用戶設(shè)備啟動(dòng)和SCR系統(tǒng)投運(yùn)過程中,在運(yùn)行調(diào)整上采取必要的措施,控制煙氣溫度的上升速度,避免對(duì)設(shè)備造成損害,特別是在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)必須進(jìn)行預(yù)熱處理等。
此外,在SCR系統(tǒng)啟動(dòng)次序上可做調(diào)整,如:
(1)開SCR入口煙氣擋板啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)用冷空氣清洗 SCR煙氣系統(tǒng)和催化劑模塊;
(2)啟動(dòng)稀釋空氣風(fēng)機(jī),開稀釋空氣出口擋板,使空氣流量大于 3 200m3 /h (遠(yuǎn)期效率為85%時(shí)的空氣流量為5 400 m3 /h) ,氨從蒸發(fā)器供給已準(zhǔn)備好。
(3)滿足氨閥開啟條件后,開啟氨供應(yīng)閥向AIG供應(yīng)氨切換到由 NOx 自動(dòng)控制噴氨量等。
4、系統(tǒng)啟動(dòng)前須進(jìn)行復(fù)查
啟動(dòng)前對(duì)系統(tǒng)須進(jìn)行的復(fù)查,以確保設(shè)備系統(tǒng)良好、可靠,嚴(yán)禁帶病運(yùn)行,特別是利用每次停機(jī)后應(yīng)加強(qiáng)檢查,以保證系統(tǒng)的各方面運(yùn)行良好:
(1)保證各層催化劑上面應(yīng)無任何異物,催化劑無短缺、碎裂;
(2)保證所有保溫表面的有效性,以防灼傷操作人員及烤壞儀表電器;
(3)認(rèn)真確認(rèn)所有儀表的安裝質(zhì)量、功能的有效性、精度等級(jí)核定、零點(diǎn)漂移調(diào)整等與設(shè)計(jì)要求是否相符。機(jī)組啟動(dòng)前做好重要儀器儀表的調(diào)整試驗(yàn)工作,如NOx ,O2 分析儀的調(diào)整,檢查控制閥、連鎖閥動(dòng)作情況,檢查所有電路、電氣安裝的正確性等。
(4)平時(shí)運(yùn)行中檢查所有檢查孔、人孔門、設(shè)備進(jìn)出孔是否已可靠關(guān)閉,所有公用設(shè)施(蒸汽、壓縮空氣、水、氨氣等)是否已正確到位;同時(shí)加強(qiáng)檢查所有膨脹支座和膨脹節(jié)位置的正確性,保證沿膨脹方向上無異物阻擋;
(5)檢查鋼結(jié)構(gòu)主要受力,梁撓度是否在允許值范圍內(nèi);
(6)通煙后在預(yù)設(shè)的檢查點(diǎn)檢查殼體熱變形值;
(7)熱態(tài)檢查儀表電氣工作的正確性等。
5、吹灰器在運(yùn)行過程中需要注意的事項(xiàng)
每一吹灰器通過就地控制柜的手動(dòng)按鈕進(jìn)行試車,吹灰器的所有控制和順序功能均由分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。與用戶設(shè)備本體的吹灰器要同等對(duì)待,每臺(tái)反應(yīng)器的吹灰器按從上至下的催化劑層依次運(yùn)行,即上一層催化劑的吹灰器在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)依次啟動(dòng)運(yùn)行后,再開始運(yùn)行下一層催化劑的吹灰器,保證每臺(tái)反應(yīng)器每次只有1臺(tái)吹灰器運(yùn)行。避免催化劑在運(yùn)行中產(chǎn)生堵塞和大量積灰,一方面降低脫硝效率,另一方面損害催化劑的使用壽命。
此外,在系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中,須嚴(yán)格控制吹灰汽源壓力在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的范圍內(nèi)。既要保證吹灰汽源壓力達(dá)到預(yù)期的吹灰效果,又要控制壓力在合適范圍內(nèi),防止壓力過高吹損催化劑。同時(shí),要選擇適當(dāng)吹灰汽源溫度,防止吹灰汽源溫度過高,造成局部催化劑區(qū)域超過允許的溫度,致使局部催化劑失效;在吹灰汽源投入時(shí)做到疏水充分,避免由吹灰器帶水造成催化劑粘灰而影響脫硝效率等。
十一、工程案例
1、酸洗線氮氧化物凈化系統(tǒng)


洗滌塔后端設(shè)置一臺(tái)酸霧吸附器。去除HF后的廢氣通過風(fēng)道式空氣加熱器(臥式)加熱,廢氣溫度達(dá)到190℃,然后進(jìn)入到SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOX通過選擇性催化還原法去除,催化劑使用的高效SCR催化劑,活性成分為V2O5,還原劑是尿素溶液,凈化后的氣體經(jīng)過煙囪排放。
此系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:10000Nm3/h
2.混酸種類:HF+HNO3
3.酸液溫度:40~65 ℃
4.酸洗液濃度:HNO3 100~220g/L、HF 10~60g/L
5.酸霧初始含量:NOx(凈化前)——3000mg/Nm3 HF(凈化前)——30mg/Nm3(含廢酸液重量)
6.酸霧初始溫度:30℃
7.排放氣體含酸濃度:<10 mg/Nm3
8.排放氮氧化物濃度:<240mg/Nm3
9.氣體加熱溫度控制范圍:200~320℃(SCR運(yùn)行溫度170℃)
10.脫硝效率:>90%
11.NH3逃逸率:<3ppm
系統(tǒng)的工藝流程如下圖所示:

2、玻璃爐窯尾氣處理系統(tǒng)


1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:600Nm3/h
2.氮氧化物初始含量:3000mg/m3
3.煙氣初始溫度:260℃
4.排放氮氧化物濃度:240mg/Nm3
5.脫硝效率:>90%
6.NH3逃逸率:<3ppm
具體的系統(tǒng)流程如下圖所示:

3、醫(yī)藥企業(yè)NOx尾氣處理系統(tǒng)


1)設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:8400 Nm3/h;
2)氮氧化物初始含量:一條800-2000mg/Nm3;
3)煙氣初始溫度:25-30℃;
4)排放氮氧化物濃度:≤240 mg/Nm3;
5)氣體加熱溫度控制范圍:180-190℃;
6)脫硝效率:≥88%;
7)NH3逃逸率:<5ppm。
4、廣州鋼鐵廠自備電站85t/h、142t/h鍋爐氮氧化物凈化系統(tǒng)
廣州鋼鐵股份有限公司自備電站擁有燃煤鍋爐2臺(tái),合為1根煙囪排放煙氣,其中1臺(tái)鍋爐蒸發(fā)量為142t/h,該鍋爐為煤和高爐煤氣混燒(燃50%以上高爐煤氣),配有32MW汽輪發(fā)電機(jī)組。另外1臺(tái)鍋爐蒸發(fā)量為85t/h,為粉煤鍋爐同時(shí)摻燒30%以下高爐煤氣,配有11MW汽輪發(fā)電機(jī)組。煙氣處理配套建有半干法循環(huán)流化床脫硫和布袋除塵設(shè)施,氮氧化物排放濃度約700 mg/Nm3。該項(xiàng)目采用SNCR+SCR 脫硝工藝,尾氣排放符合設(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目通過廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站的監(jiān)測(cè)驗(yàn)收。
項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo):
1.采用SNCR+低溫SCR工藝,使用氨水作為脫硝還原劑
2.煙氣脫硝裝置的控制系統(tǒng)使用PLC系統(tǒng)工程單獨(dú)控制
3.煙氣脫硝效率≥60%
4.NH3逃逸量<5ppm
5.脫硝裝置可用率不小于95%,服務(wù)壽命為30年
項(xiàng)目采用SNCR+低溫SCR工藝流程圖如下:

為貫徹落實(shí)國(guó)家關(guān)于“十二五”期間對(duì)氮氧化物減排指標(biāo)約束性的要求,某催化劑公司積極實(shí)施輥道窯尾氣脫硝治理工作,選用了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代低溫脫硝技術(shù)對(duì)其所屬輥道窯在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的NOx等尾氣進(jìn)行凈化處理。輥道窯出口110℃廢氣經(jīng)過電加熱器加熱至200℃,進(jìn)入SCR反應(yīng)器中,廢氣中的NOx通過低溫SCR催化劑去除。
該系統(tǒng)脫硝效率超過90%,其系統(tǒng)的工程造價(jià)和運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于中高溫SCR催化脫硝技術(shù)。此項(xiàng)目的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1.設(shè)計(jì)處理風(fēng)量:6318 Nm3/h(單線,實(shí)際廢氣量)
2.氮氧化物初始含量:1500mg/Nm3
3.煙氣初始溫度:110℃;
4.排放氮氧化物濃度:≤100mg/Nm3
5.NOx 排放速率:<0.77kg/h (15m 煙囪計(jì))
6.脫硝效率:≥90%
7.NH3 排放速率:<4.9kg/h (15m 煙囪計(jì))
8.脫硝裝置可用率不小于98%,服務(wù)壽命為20 年
9.采用25%氨水作為脫硝還原劑
此項(xiàng)目是公司EPC總包工程,脫硝系統(tǒng)的工程現(xiàn)場(chǎng)如圖所示:


煙氣處理前后排放狀況對(duì)比:



煙氣處理量:100000Nm3/h
SCR 處理溫度:220℃
NOx處理前濃度:350mg/Nm3 處理后濃度:100mg/Nm3
十二、技術(shù)支持與服務(wù)
“精益求精,追求有效”為我司一貫的宗旨,“技術(shù)創(chuàng)新、品質(zhì)優(yōu)良、服務(wù)周到”是我司自成立以來一直秉持的經(jīng)營(yíng)理念,正是憑借著高效、優(yōu)質(zhì)、快捷的服務(wù),我司贏得了廣大用戶與業(yè)界同仁的一致好評(píng)。
我司設(shè)有專門的技術(shù)咨詢和售后服務(wù)中心,負(fù)責(zé)向所有用戶提供有關(guān)設(shè)備使用和維護(hù)等方面的技術(shù)咨詢和售后服務(wù),及時(shí)解決用戶在產(chǎn)品使用過程中遇到的各種難題和困擾,在解除用戶的后顧之憂的同時(shí)保障用戶的切身利益。
漢藍(lán)凈化,真誠(chéng)地為您服務(wù)!
漢藍(lán)凈化,愿與社會(huì)各界人士攜手共進(jìn),為還原藍(lán)天本色貢獻(xiàn)力量!
