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还原剂催化剂!SCR法脱硝技术在燃煤锅炉中的应用

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摘 要:SCR法应用在燃煤锅炉中的NO,脱除效率可维持在70% - 900/0,NO,出口浓度可降低至100mg/Nm‘左右,是一种高效的烟气脱硝技术.本文介绍了SCR法脱硝技术的原理和工艺,并探讨了其催化剂的性能、特点、生产现状和影响因素,以及还原剂的性能、特点、种类及选择方法.

关键词:SCR法脱硝技术;燃煤锅炉;催化剂:还原剂本要占总投资的35%- 40%.根据对我国现有SCR系统运行情况的调研可以看出,由于我国催化剂依赖进口,加之在使用过程中还需定期更换部分催化剂,造成催化剂的成本占总投资的比例就更高了.因而催化剂依赖进口成为我国火电厂推行SCR法的一个重要制约因素.

还原剂:常见氧化剂、还原剂

(2)催化剂的磨蚀、堵灰及中毒

SCR系统一般装设在省煤器和空气预热器之间,此区域烟气中携带的大量烟尘会对催化剂表面造成磨蚀和产生堵灰现象.在SCR的运行过程中,催化剂还受到碱金属、水蒸汽、砷等物质的长期作用,会引起催化剂中毒.不论是催化剂的磨蚀、堵灰还是中毒,都是引起催化剂加速失效的重要原因.

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(3)失效催化剂的处理

对于失效的催化剂,首先考虑的处理方式是催化剂的再生.催化剂的再生是把失去活性的催化剂通过浸泡洗涤、添加活性组分以及烘干的程序使催化剂恢复大部分活性.然而不是所有的失效催化剂都能够通过再生方式回用.如果失效催化剂不采用再生的方法回用,那么就应该对其进行废弃处理.目前对于蜂窝式SCR催化剂,一般的处理方法是把催化剂压碎后进行填埋.填埋过程中应严格遵照国家有关危险固体废物的填埋要求.对于板式催化剂,除填埋方式外,由于其中含有不锈钢基材,还可以送至金属冶炼厂进行回收利用.3 SCR法还原剂3.1 还原剂的来源

在SCR系统中的还原剂是氨,因此稳定、可靠的氨系统才能保证SCR系统的良好运行.通常SCR还原剂有三种:液氨、氨水或尿素.三种SCR还原剂的比较见下表.

目前, 日本和我国台湾均采用液氨作还原剂,美国一般采用尿素,欧洲则由于地区不同对三种还原剂均有应用.3.2 还原剂在SCR系统运行中存在的问题

SCR系统运行过程中,还原剂引起的问题主要表现在以下几个方面:

(1)运行成本高

以国华太电2 x 600MW机组烟气脱硝工程为例,该工程SCR系统设计脱硝效率为80% - 90%,使用的还原剂为液氨,液氨的消耗量为412 - 464kg/h,液氨目前的市场价格(各地液氨市场价格有差异,本处取平均价格)在2500元/t左右,则SCR系统每小时消耗1 100元左右的液氨,这对电厂来说是一笔不小的运行费用.有资料显示,液氨作为还原剂的脱硝成本最小,氨水和尿素作为还原剂的成本分别是液氨的1.5倍和1.8倍.

(2)安全和环境风险

三种脱硝还原剂中,液氨和氨水部属于危险化学品,在运输、储存和使用过程中都存在安全风险.尿素虽是无毒无害化学品,但在水解法制氨工艺中,要使用高压转化反应器,亦存在安全隐患.

三种脱硝还原剂在实际工程应用中各有利弊,具体选用何种方式制氨,需要进行详细的技术经济比较,结合企业的实际情况以及考虑氨来源的可靠性和稳定性来确定.4 结语

综上所述,SCR工程应用的研究对于国内燃煤污染物的控制而言,具有十分重要的现实意义,根据目前的评估,开展此项目的预期效果和前景非常好.自主开发的SCR脱硝工程技术将比引进国外同类成套技术的成本大大降低,这将有利于SCR脱硝技术在国内的商业化推广和应用,是未来解决NO、排放问题的必需手段.

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