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脱硝的必要性及万纯燃气发电机组脱硝设备的实际应用

发表时间:2016-12-05

万纯燃气发电机组SCR脱硝系统


 目前,全球面临的三大环境问题包括 1、温室效应,其根源主要来自CO2、CH4、N2O;2、酸性降水(酸雨),其根源主要来自SO2、NOX;3、臭氧层破坏:其根源主要来自CCIF、NOX。      在造成上述大气环境问题的污染物中,NOX占据了三项,足见其对自然界的影响之大。NOX既是硝酸型酸雨的基础,又是形成光生产烟雾、破坏臭氧层的主要物质之一,具有很强的毒性,对人体、环境、生态的危害以及对社会经济的破坏都很大。 


      据相关资料介绍,NO能使人中枢神经麻痹并导致窒息死亡,NO2会造成哮喘和肺气肿,破坏人的心、肝、肺、肾及造血组织的功能丧失,其毒性比NO更强。无论是NO、NO2或N2O4还是N2O,在空气中的最高允许浓度均为5mg/m3(以NO2计)。  


      目前,我国的NOX年排放量仅次于美国,年排放量保持在1000万吨级的水平之上。 2000年我国氮氧化物排放量为1880万吨,2005年为2200万吨。特别是随着火电机组装机容量的增加,预计到2010年为2420万吨,2020年将会达到2668万吨。 因此,国家将从排放标准上加大对氮氧化物排放的控制力度。 而烟气脱硫、脱硝的意义显然也不仅仅是防止酸雨、光烟雾的发生,其对人体、对生态,对社会经济的可持续发展都具有长远影响。


   烟气脱硝是指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括:酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX的方法。


       由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx,90%以上是NO,而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝。


      O3氧化吸收法是指利用O3将NO氧化成NO2,然后用水吸收。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理,而且O3需要高电压制取,初投资及运行费用高。ClO2氧化还原法ClO2将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液将NO2还原成N2。该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2SO3又可作为NO2的还原剂。ClO2法的脱硝率可达95%,且可同时脱硫,但ClO2和NaOH的价格较高,运行成本增加。


万纯天然气发电机组SCR脱硝设备


      我司根据用户的实际工况需求,采用了当前国际上先进的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术,简称SCR脱硝技术。该技术被证实是目前国际上应用最广、最有成效的烟气脱硝技术之一。在日本、欧洲、   美国等国家地区的大多数电厂中基本都运用该技术。


  而针对当前正在逐步推开的燃气机组的脱硝项目,我司则采用了同行业具有领导品牌的国外先进的铁基分子筛SCR


       由于SCR允许的工作的温度区间不同,一般可分为低温SCR催化剂(150℃-260℃左右),主要使用铜基分子筛SCR催化剂;中温SCR催化剂(260℃-400℃左右),主要应用钒基SCR催化剂;以及高温SCR催化剂(400℃-600℃以上),主要应用铁基分子筛SCR催化剂。


       一般来说,商用车,煤电厂均为目前国内SCR脱硝的主要应用领域,其尾气出口温度一般都低于400℃,所以普遍应用中温段的钒基SCR催化剂。而天然气机组项目,尾气的温度远高于400摄氏度,甚至会超过550℃的高温,同时为了余热利用,要求脱硝方案要尽可能的减少热量的损失。相对钒基SCR催化剂而言,高温段铁基分子筛SCR催化剂工作温度区间更高,抗热老化性能也远高于钒基SCR,对有毒物质有更好的耐受性,而且铁基分子筛SCR没有毒性,可以按照正常垃圾处理,不会产生二次污染。


       此外,尽管铁基分子筛SCR对硫含量非常敏感,但是由于天然气含硫量极低,一般不超过4ppm,所以并不存在使铁基分子筛SCR中毒的问题。


万纯燃气机组脱硝设备


       基于上述这些情况,高温段铁基分子筛SCR催化剂相对于钒基SCR催化剂,明显更适合燃气机组脱硝的需求。


   有关该系统的具体运行状况及相关指标,可通过项目方案作一进步了解。


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