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脱硝技术SCR、SNCR原理、工艺流程、区别
管理员 0 福建省龙岩市
发布:2025-02-18 (10:45:56)

一、SCR脱硝原理及工艺主要涉及以下几个关键步骤和技术:

  1. 1.还原剂的注入

    • SCR系统中,还原剂通常是氨(NH3)或尿素(在高温下分解为NH3)。这些还原剂通过专门的系统(如氨蒸发器、稀释风机和喷氨格栅)均匀喷入烟气流中。
  2. 2.烟气的预处理

    • 烟气从锅炉或其他燃烧设备的排放口流出,经过初步的降温或除尘处理(如省煤器和静电除尘器),在SCR反应器之前,烟气的温度要调整至适合催化还原反应的范围,一般为150~450℃。
  3. 3.混合与催化反应

    • 在SCR反应器内部,氨与烟气充分混合,还原剂NH3与烟气中的氮氧化物(主要是NO和NO2)在负载有特定催化剂(如以TiO2为载体,掺杂V2O5、WO3等活性组分的复合氧化物催化剂)的催化床层中相遇。催化剂的存在显著降低了还原反应的活化能,使得NOx在相对较低的温度下就能与氨发生反应,选择性地将NOx还原为无害的N2和H2O,而不至于过多地还原烟气中的O。
  4. 4.反应后处理与排放

    • 经过催化床层反应后的烟气,其NOx浓度大大降低,随后会继续通过后续的空气预热器、除尘器、引风机以及可能存在的湿法脱硫装置等进一步处理,最终达到环保排放标准后排出烟囱。

SCR脱硝技术的优势在于其高脱硝效率(通常可达到90%以上)、无二次污染、运行稳定且易于操作维护。然而,该技术也面临一些挑战,比如烟气中的硫氧化物(SOx)和其他杂质可能会影响催化剂的活性,导致催化剂中毒;此外,氨逃逸也是一个需要注意的问题,过量的氨不仅可能导致氨泄漏造成环境污染,还可能与烟气中的SO反应生成硫酸铵或硫酸氢铵,引发设备腐蚀和堵塞问题。

SNCR脱硝技术是一种在高温下使用还原剂(如氨或尿素)将烟气中的NOx(氮氧化物)还原为无害的氮气和水的脱硝方法。以下是SNCR脱硝技术的详细原理和工艺:

二、SNCR脱硝技术的原理

  • 1.温度范围:

  • SNCR技术主要在850-1100°C的温度范围内进行,在这个温度范围内,还原剂(如氨或尿素)迅速热分解成NH3,然后与烟气中的NOx反应生成N2和水。

  • 2.主要反应:

    • NH3为还原剂:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
    • 尿素为还原剂:NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O

3.SNCR脱硝技术的工艺流程

  1. 3.1还原剂的接收和储存:

  2. 还原剂(如氨水或尿素)被接收并储存,确保其质量和供应的稳定性。

  3. 3.2还原剂的计量和输出:

  4. 根据需要,将还原剂从储存系统转移到计量系统中,确保其按预定量注入锅炉。

  5. 3.3还原剂与水的混合:

  6. 还原剂与水混合,通常通过特定的混合系统实现,以确保还原剂均匀分布。

  7. 3.4还原剂与烟气的混合:

  8. 在锅炉的适当位置,将混合好的还原剂与烟气混合,进行脱硝反应。

技术特点和应用

3.5高效性:

SNCR技术的脱硝效率通常在30%-80%之间,具体取决于锅炉的结构尺寸和操作条件。

  • 3.6适用性:该技术适用于多种类型的锅炉,尤其是那些需要高温脱硝的场合。

  • 3.7发展趋势:

  • 目前,SNCR技术中尿素的使用逐渐增多,因为它比氨更稳定,不易产生氨逃逸问题。


三、SCR与SNCR技术的核心差异

在处理工业废气中的氮氧化物(NOx)排放时,SCR和SNCR是两种主流的脱硝技术。以下是这两种技术的主要区别:

技术原理与应用场景

  • SCR技术

    • 原理

      :利用催化剂将氨或尿素等还原剂喷入烟气中,在较低温度下与NOx发生还原反应,生成氮气和水。
    • 应用场景

      :适合高温、高尘、高硫的废气处理,如大型工业锅炉。
  • SNCR技术

    • 原理

      :在高温条件下(850-1100°C),将还原剂直接喷入烟气中,与NOx发生还原反应。
    • 应用场景

      :适用于中低温废气的处理,如中小型工业锅炉。

经济性能对比

  • 初始投资成本

    • SCR

      :较高,因为需要催化剂和复杂的反应装置。
    • SNCR

      :较低,不需要催化剂,设备简单。
  • 运行成本

    • SCR

      :运行稳定,适合处理大量废气,但长期运行成本较高。
    • SNCR

      :脱硝效率较低,可能需要更多还原剂,运行成本较高。

技术成熟度与维护

  • SCR

    :技术成熟,无二次污染,但需要定期更换催化剂。
  • SNCR

    :技术较新,但维护简单,无催化剂中毒和堵塞问题。

综合推荐与风险提示

在选择SCR和SNCR技术时,企业应考虑自身的具体需求和条件。SCR技术适合大规模、高要求的工业环境,而SNCR则更适合预算有限或处理需求较低的场合。建议在决策前进行详细的成本效益分析和长期规划,同时关注技术的最新发展,以便做出最合适的选择。

来源: 资深电力运行员

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