SCR技術(shù)在高、中、低溫條件下均可實(shí)現(xiàn)較高的NOx去除率(通??蛇_(dá)80%~95%),尤其適用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐等排放高濃度NOx的場(chǎng)景。
相比其他脫硝技術(shù)(如SNCR,非選擇性催化還原),SCR在較低溫度(通常為300~400℃)下仍能保持高效反應(yīng)。
SCR采用催化劑(如V?O?-WO?/TiO?、沸石等)促進(jìn)氨(NH?)或尿素與NOx的選擇性反應(yīng),生成無害的N?和H?O,副產(chǎn)物少。
催化劑可根據(jù)煙氣成分(如含硫量、粉塵濃度)進(jìn)行優(yōu)化,適應(yīng)不同工況。
隨著各國對(duì)NOx排放限制趨嚴(yán)(如中國超低排放要求NOx<50 mg/m3,歐盟<200 mg/m3),SCR是目前少數(shù)能滿足嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)之一。
雖然初期投資較高(催化劑成本占比較大),但長期運(yùn)行成本低,且可與其他污染物控制設(shè)備(如脫硫、除塵)協(xié)同布置。
系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,適合大型連續(xù)排放源。
副反應(yīng)少,無二次污染(若控制不當(dāng)可能產(chǎn)生少量N?O或NH?逃逸)。
不僅適用于燃煤煙氣,還可處理燃?xì)廨啓C(jī)、垃圾焚燒、化工等行業(yè)的NOx排放。
SNCR(非催化還原):無需催化劑,但脫硝效率低(30%~70%),需高溫(900~1100℃),適合中小型鍋爐。
低溫SCR:新興技術(shù),可適應(yīng)更低溫度(150~300℃),但催化劑易中毒,成本較高。
SCR因其高效率、可靠性和成熟度成為煙氣脫硝的主流選擇,尤其適合高排放標(biāo)準(zhǔn)的大型工業(yè)設(shè)施。未來隨著催化劑改進(jìn)(如抗硫、低溫催化劑研發(fā)),其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。
]]>小型鍋爐煙氣脫硝(脫除氮氧化物,NOx)需要根據(jù)鍋爐規(guī)模、燃料類型、排放標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)濟(jì)性選擇合適的工藝。以下是常見的技術(shù)方案和注意事項(xiàng):
低氮燃燒技術(shù)(LNB)
原理:通過優(yōu)化燃燒方式(如分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán)、低氮燃燒器等),降低燃燒溫度或減少氧氣濃度,從源頭減少NOx生成。
適用:小型燃煤、燃?xì)饣蛉加湾仩t,改造簡(jiǎn)單、成本低,但脫硝效率較低(30%~50%)。
缺點(diǎn):可能影響燃燒效率,需調(diào)試優(yōu)化。
選擇性非催化還原(SNCR)
原理:在鍋爐爐膛(高溫區(qū),800~1100℃)噴入還原劑(如氨水或尿素溶液),將NOx還原為N?和H?O。
適用:中型燃煤/生物質(zhì)鍋爐,脫硝效率50%~70%,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資較低。
缺點(diǎn):對(duì)溫度敏感,需精準(zhǔn)控制噴氨點(diǎn);氨逃逸可能造成二次污染。
選擇性催化還原(SCR)
原理:在煙氣中噴入氨/尿素,通過催化劑(溫度范圍250~400℃)高效還原NOx,脫硝效率可達(dá)80%~90%。
適用:排放要求嚴(yán)格的燃?xì)忮仩t或小型燃煤鍋爐。
缺點(diǎn):催化劑成本高,系統(tǒng)復(fù)雜,需定期維護(hù),適合空間充足的鍋爐房。
組合工藝
SNCR+SCR:結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì),提高脫硝效率(可達(dá)80%以上),減少催化劑用量。
LNB+SNCR:先通過低氮燃燒降低NOx生成,再用SNCR進(jìn)一步處理。
排放標(biāo)準(zhǔn):
國內(nèi)小型鍋爐需滿足《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13271-2014),重點(diǎn)地區(qū)NOx限值150~200 mg/m3(燃煤)、100~150 mg/m3(燃?xì)猓?/p>
若地方標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)(如京津冀要求燃?xì)忮仩tNOx<30 mg/m3),需選擇SCR或高效SNCR。
燃料類型:
燃?xì)忮仩t:NOx以熱力型為主,優(yōu)先采用LNB或SCR。
燃煤/生物質(zhì)鍋爐:NOx以燃料型為主,可選用SNCR或氧化法。
經(jīng)濟(jì)性:
低氮燃燒改造成本最低(1~5萬元),SCR成本最高(10~50萬元)。
運(yùn)行成本:SCR需定期更換催化劑,SNCR依賴尿素/氨水消耗。
空間限制:
SCR需安裝催化反應(yīng)器,小型鍋爐可能空間不足;SNCR僅需噴槍和儲(chǔ)罐,更緊湊。
煙氣檢測(cè):分析NOx濃度、煙氣量、溫度等參數(shù)。
工藝設(shè)計(jì):根據(jù)數(shù)據(jù)選擇技術(shù),確定還原劑噴射點(diǎn)、催化劑型號(hào)等。
設(shè)備安裝:注意噴氨均勻性、催化劑防堵、防腐措施。
調(diào)試優(yōu)化:調(diào)整噴氨量、溫度控制,避免氨逃逸或效率不足。
運(yùn)維管理:定期清理催化劑、檢查噴槍,監(jiān)測(cè)排放數(shù)據(jù)。
安全:氨水/尿素儲(chǔ)存需防泄漏,燃?xì)忮仩t防爆。
二次污染:控制氨逃逸(<3 ppm),廢水需處理。
SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原)是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的脫硝技術(shù)之一,尤其在燃煤電廠、燃?xì)廨啓C(jī)、船舶和工業(yè)鍋爐等領(lǐng)域。其主要優(yōu)勢(shì)包括:
SCR系統(tǒng)在最佳運(yùn)行條件下,NOx(氮氧化物)去除率通常超過?80%~95%,遠(yuǎn)高于其他脫硝技術(shù)(如SNCR)。
適用于嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)(如中國超低排放要求NOx<50mg/m3,歐盟<200mg/m3)。
適用于?燃煤、燃?xì)?、燃油、生物質(zhì)?等多種燃料的燃燒排放。
可處理高濃度NOx煙氣(如燃煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠等)。
催化劑可針對(duì)不同煙氣成分(如含硫、含塵)進(jìn)行優(yōu)化。
SCR自20世紀(jì)70年代開始商用,技術(shù)成熟度高,全球應(yīng)用案例豐富。
系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,可長期穩(wěn)定運(yùn)行,維護(hù)成本相對(duì)較低。
主要反應(yīng):NOx + NH?(尿素/氨水)→ N?(氮?dú)猓?+ H?O,生成物為無害的氮?dú)夂退?/p>
相比SNCR(非催化還原),SCR的氨逃逸(NH?泄漏)更低,減少對(duì)設(shè)備的腐蝕和環(huán)境污染。
部分SCR催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)可同時(shí)促進(jìn)?二噁英(Dioxin)?和?汞(Hg)?的氧化脫除。
與靜電除塵(ESP)、濕法脫硫(WFGD)等組合,形成高效多污染物協(xié)同控制體系。
SCR催化劑最佳工作溫度通常在?300~400℃,適合布置在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間(高塵段),無需額外加熱。
也可用于低溫SCR(如燃?xì)廨啓C(jī)尾氣、玻璃窯爐等)。
技術(shù) | 脫硝效率 | 溫度要求 | 氨逃逸 | 適用場(chǎng)景 |
---|---|---|---|---|
SCR | 80%~95% | 300~400℃ | 低 | 高要求、大型電廠/工業(yè) |
SNCR | 30%~70% | 850~1100℃ | 高 | 中小型鍋爐、改造項(xiàng)目 |
電力行業(yè):燃煤電廠、燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電廠
工業(yè)鍋爐:鋼鐵、水泥、玻璃、化工
移動(dòng)源:船舶柴油機(jī)、柴油車(加裝SCR系統(tǒng))
SCR脫硝技術(shù)憑借高效率、成熟可靠、環(huán)保友好等優(yōu)勢(shì),成為全球主流NOx控制方案,尤其適合對(duì)排放要求嚴(yán)格的行業(yè)。但其初始投資較高(催化劑成本占比較大),需結(jié)合具體項(xiàng)目需求選擇。
]]>氨儲(chǔ)存與供應(yīng)系統(tǒng)
液氨儲(chǔ)罐或尿素溶液儲(chǔ)罐
蒸發(fā)器(用于液氨氣化)
稀釋風(fēng)機(jī)(用于氨氣與空氣混合)
噴射系統(tǒng)
噴氨格柵(AIG)
噴嘴或噴射槍
流量控制閥
控制系統(tǒng)
NOx濃度監(jiān)測(cè)儀
氨流量控制器
PLC/DCS控制系統(tǒng)
氨(NH?)作為還原劑被精確計(jì)量并噴射到煙道中
氨與煙氣混合后進(jìn)入SCR反應(yīng)器
在催化劑作用下,氨與NOx發(fā)生還原反應(yīng)生成氮?dú)夂退?/p>
主要化學(xué)反應(yīng):
4NO + 4NH? + O? → 4N? + 6H?O
氨氮比(NH?/NOx摩爾比)
煙氣溫度窗口(通常280-400℃)
煙氣流速和分布均勻性
催化劑類型和活性
氨逃逸:優(yōu)化噴氨控制策略,確保均勻混合
催化劑堵塞:定期吹灰,控制飛灰濃度
噴氨不均:采用分區(qū)控制,優(yōu)化格柵設(shè)計(jì)
腐蝕問題:選用耐腐蝕材料,控制運(yùn)行溫度
定期檢查噴嘴狀態(tài)
校準(zhǔn)流量測(cè)量設(shè)備
監(jiān)測(cè)催化劑活性
檢查管道和閥門密封性
SCR脫硝系統(tǒng)的效率通??蛇_(dá)80-90%,是當(dāng)前最有效的NOx控制技術(shù)之一。
]]>鍋爐脫硝(去除氮氧化物,NOx)的主要方法可分為?燃燒控制技術(shù)?和?煙氣處理技術(shù)?兩大類,具體如下:
通過優(yōu)化燃燒過程減少NOx生成,常見方法:
低氮燃燒器(LNB)
通過分級(jí)燃燒、降低氧濃度等方式抑制NOx形成。
空氣分級(jí)燃燒(OFA)
將燃燒空氣分階段注入,降低高溫區(qū)氧含量。
燃料分級(jí)燃燒(Reburning)
主燃燒區(qū)后噴入二次燃料(如天然氣),還原已生成的NOx。
煙氣再循環(huán)(FGR)
將部分煙氣混入助燃空氣,降低燃燒溫度。
對(duì)已生成的NOx進(jìn)行化學(xué)處理,主流方法:
選擇性催化還原(SCR)
原理:在催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,向煙氣中噴入氨(NH?),將NOx還原為N?和H?O。
效率:可達(dá)80%~90%。
溫度要求:300~400℃(需布置在省煤器與空預(yù)器之間)。
選擇性非催化還原(SNCR)
原理:在高溫區(qū)(900~1100℃)直接噴入氨或尿素,無催化劑還原NOx。
效率:30%~70%,成本低于SCR但效率較低。
聯(lián)合脫硝技術(shù)(SCR+SNCR)
結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì),提高脫硝效率(可達(dá)70%~85%)。
氧化吸收法
先用臭氧(O?)或次氯酸鈉(NaClO)將NO氧化為易溶于水的NO?,再用堿液吸收。
效率需求:高濃度NOx優(yōu)先選SCR。
成本限制:SNCR或低氮燃燒改造更經(jīng)濟(jì)。
空間限制:SCR需預(yù)留催化劑安裝空間。
根據(jù)具體鍋爐參數(shù)(規(guī)模、燃料類型、煙氣溫度、排放標(biāo)準(zhǔn))和預(yù)算,建議委托專業(yè)環(huán)保公司進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和模擬優(yōu)化。
]]>在?超低排放?體系中,煙氣脫硝(DeNOx)?是實(shí)現(xiàn) NOx(氮氧化物)超低排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其重中之重可歸納為?技術(shù)選擇、系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化、運(yùn)行穩(wěn)定性?三大核心方向。以下是具體要點(diǎn):
行業(yè) | 脫硝難點(diǎn) | 解決方案 |
---|---|---|
火電 | 高粉塵、寬負(fù)荷波動(dòng) | 高溫 SCR+智能噴氨 |
鋼鐵燒結(jié) | 低溫(120~180℃)、高硫 | 低溫 SCR 或臭氧氧化 |
水泥窯 | 高堿金屬含量 | 抗中毒催化劑+SNCR/SCR 聯(lián)用 |
超低排放是系統(tǒng)工程,脫硝需在?“前端燃燒控制(低氮燃燒)+末端治理”?的框架下統(tǒng)籌優(yōu)化,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的平衡。
實(shí)際應(yīng)用中需權(quán)衡催化劑成本、氨逃逸控制及系統(tǒng)壓降等問題,但通過精細(xì)化設(shè)計(jì)(如CFD流場(chǎng)模擬、催化劑模塊化更換)可有效優(yōu)化。總體而言,SCR在高效性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上的平衡使其成為工業(yè)脫硝的核心技術(shù)。
]]>燃煤鍋爐煙氣脫硝(去除氮氧化物,NOx)的常用工藝主要包括以下幾種:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
燃煤鍋爐煙氣脫硝的常用工藝各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的煙氣條件、排放要求和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考慮。SCR和SNCR是目前應(yīng)用最廣泛的脫硝工藝,而低氮燃燒技術(shù)通常作為輔助措施與其他脫硝工藝結(jié)合使用。
生物質(zhì)鍋爐脫硝可通過低氮燃燒、SNCR、SCR等技術(shù)實(shí)現(xiàn),運(yùn)行優(yōu)化和政策合規(guī)也至關(guān)重要。
]]>