第 3期
李晓芸,
等:
混合 S
NCR-S
CR烟气脱硝工艺及其应用
·2
3·
下),
而混合 S
NCR-S
CR工艺可获得与 S
CR工艺一
样高的脱硝率(8
0%以上)。
1.
2 催化剂用量小
S
CR工艺由于脱硝催化剂的使用,大大降低了
反应温度并提高了脱硝效率,
但是,
由于催化剂非常
昂贵,
一般占整个 S
CR工艺总投资的 1/
3左右,并
且由于需要定期更换,
运行费用也很高。
混合法工艺由于首先采用了 S
NCR工艺初步脱
硝,
降低了对催化剂的依赖。与 S
CR工艺相比,混
合工艺的催化剂用量可以大大减少,
如图 1所示。
图 1 混合法工艺 S
NCR部分脱硝效率与 S
CR
部分催化剂用量的关系曲线
由图 1可以看出,
混合脱硝工艺中,当 S
NCR阶
段脱硝效率为 5
5%,而要求总脱硝效率为 7
5%时,
混合法工艺与 S
CR工艺相比可节省 5
0%的催化剂;
当要求总脱硝效率为 6
5%时,S
CR阶段催化剂的用
量可以节省 7
0%。
1.
3 S
CR反应塔体积小,
空间适应性强
由于混合法工艺催化剂用量少,通过对锅炉烟
道、
扩展烟道、
省煤器或空气预热器等进行改造来布
置 S
CR反应器,大大缩短了反应器上游烟道长度。
它与单一的 S
CR工艺相比,不需复杂的钢结构,节
省了投资且不受场地的限制。
1.
4 脱硝系统阻力小
由于混合法工艺的催化剂用量少,S
CR反应器
体积小,
其前部烟道较短,因此,与传统 S
CR工艺相
比,
系统压降将大大减小,
减少了引风机改造的工作
量,
降低了运行费用。
1.
5 减少 S
O
2
向 S
O
3
的转化,
降低腐蚀危害
催化剂的使用虽然有助于提高脱硝效率,但也
存在增强 S
O
2
向 S
O
3
转化的副作用,而烟气中 S
O
3
含量的增加,
将生成更多的 NH
4
HS
O
4
。NH
4
HS
O
4
的
黏结性很强,
在烟气温度较低时,
会堵塞催化剂并对
下游设备造成腐蚀。
混合法由于减少了催化剂的用量,将使这一问
题得到一定程度的遏制。
1.
6 省去 S
CR旁路的建造
机组频繁启、停且长期低负荷运行或超负荷运
行时,
都可能由于排烟温度的不适宜而缩短催化剂
的寿命。为此,
S
CR工艺一般需要设置旁路系统,
以
避免烟温过高或过低对催化剂造成的损害。而旁路
的设置又增加了初投资,并对系统控制和场地面积
等也提出了更高的要求。
混合 S
NCR-S
CR工艺由于催化剂用量大大减
少,
因此,
可以不再设置旁路系统,从而降低了控制
系统的复杂程度和对场地的要求,
减少了初期投资,
简化了控制。
1.
7 催化剂的回收处理量减少
脱硝系统目前所用催化剂寿命一般为 2~3年。
催化剂所用材料中的 V
2
O
5
有剧毒,大量废弃的催
化剂会造成二次污染,必须进行无害化处理。混合
法工艺催化剂用量小,可大大减少废弃催化剂的处
理量。
1.
8 简化还原剂喷射系统
为了获得高效脱硝反应,要求喷入的氨与烟气
中的 NO
X
有良好的接触并要求在催化反应器前形
成分布均匀的流场、浓度场和温度场,为此,单一的
S
CR工艺除必须设置复杂的氨喷射格栅(AI
G)及其
控制系统外,
还往往需要在多处安放掺混设施、
加长
烟道以保证 AI
G与催化剂之间有足够远的距离等
措施,
以达到上述要求。而混合工艺的还原剂喷射
系统布置在锅炉炉墙上,
与下游的 S
CR反应器距离
很远,
因此,
无需再加装混合设施,
也无需加长烟道,
就可以在催化剂反应器入口获得良好还原剂与 NO
X
的混合及分布。
1.
9 加 大 了 炉 膛 内 还 原 剂 的 喷 入 区 间,提 高 了
S
NCR阶段的脱硝效率
单纯的 S
NCR工艺为了满足对氨 逃 逸 量 的 限
制,
要求该工艺还原剂的喷入点必须严格选择在适
宜反应的温度区域内。而在混合 S
NCR-S
CR技术
中,
S
NCR过程中形成的氨泄漏是作为 S
CR反应的
还原剂来设计的,
因此,
对 S
NCR阶段氨逃逸的问题
的考虑可以大大放宽。相对于独立的 S
NCR工艺,
混合工艺氨喷射系统可布置在适宜的反应温度区域
稍前 的 位 置,从 而 延 长 还 原 剂 的 停 留 时 间。 在
S
NCR过 程 中 未 完 全 反 应 的 氨 将 在 位 于 下 游 的
S
CR反应器被进一步利用。混合工艺的这种安排,
有助于提高 S
NCR阶段的脱硝效率。
目前,
混合工艺的 S
NCR阶段的脱硝效率已经
可以达到 5
5%以上。
1.
1
0 可以方便地使用尿素作为脱硝还原剂
由于液氨在运输和使用过程中存在诸多不安全