SCR脫硝技術的發展
一、我國對工業窯爐NOx減排有哪些具體要求?
《工業窯大氣污染綜合治理計劃》提出完善工業窯綜合空氣污染控制管理體系,促進工業窯綜合排放,實現工業工業二氧化硫。氮氧化物。顆粒物和其他污染物的排放量進一步減少。
通過催化還原技術(SCR),以火電廠為主體的煤電行業已經實現了全行業的超低排放。鋼鐵行業也是一步。到2025年底,全行業力爭完成80%以上產能的超低排放改造,即排放煙氣中的顆粒物。SO2和NOx濃度分別低于10mg/m3.35mg/m3和50mg/m3。
二、對超低排放水泥行業有什么具體要求?現在的NOx減排和工程技術應用的現狀如何?
根據NOx排放系數為1.5kg/t熟料至1.8kg/t熟料,我國水泥工業窯爐在2020年排放的NOx約為200萬噸,占全國NOx總排放量的10%,也是繼火電發電廠和機動車之后的第三大排放源。
目前國內水泥行業實施的排放標準為《水泥行業大氣污染物排放標準》(GB4915-2013)。一些地方也出臺了更嚴格的排放標準。例如,浙江省出臺的地方標準要求,到2025年,水泥窯爐的煙氣NOx排放濃度將小于50mg/Nm3。此外,環境保護部發布的《重污染天氣重點行業應急減排技術指南》要求水泥生產采用SNCR.SCR等技術實現超低排放,每噸水泥熟料的氨水消耗量小于4kg。
自2007年以來,中國水泥行業全面推廣非催化還原技術(SNCR)。SNCR技術的脫硝效率高達60%。在此期間,還研究了采用分級燃燒技術,即通過控制分解爐和管道中的燃燒條件,利用不完全燃燒產生的CO來恢復NOx。分級燃燒技術的脫硝效率約為30%。2018年,我們開始學習引進水泥窯煙氣SCR脫硝技術。
三、SNCR技術和SCR技術都是用氨水作為脫硝還原劑,SNCR和SCR有什么區別?
SCR反應器可以布置在預熱器C1缸、余熱鍋爐或袋式除塵器后面,產生幾種不同的模式,如高溫布置、中低溫布置和超低溫布置。目前,高溫布置和中低溫布置技術已在工程實踐中得到應用,可熟的工程技術,超低溫布置技術仍在深入研究中。
中低溫布置結合了高溫布置除塵和非除塵的優點,即將SCR反應器置于余熱鍋爐后,對窯爐運行和余熱鍋爐發電效率沒有影響。由于余熱鍋爐中煙塵的自然沉降,進入SCR反應器的煙塵濃度僅為55g/m3左右,基本相當于帶除塵器的高溫布置。
四、中低溫SCR脫硝催化劑材料技術有哪些創新?
SCR脫硝技術已廣泛應用于電力工業、鋼鐵工業等行業,但SCR催化劑材料的工作溫度窗口大多高于300℃。
中低溫SCR脫硝技術的核心是中低溫SCR脫硝催化劑材料技術。為了改進傳統的高溫催化劑材料,通過添加強吸附功能材料,催化劑材料對NH3分子和NOx分子的吸附能力增加了幾倍;通過添加微量過渡金屬元素,加速了NH3分子和NOx分子之間的電子傳遞,大大提高了反應通過新的加工和制備工藝,增加了催化劑材料的表面積和孔容量。耐磨性也得到了顯著提高,實現了高性能中低溫催化劑材料的商業生產。
五、中低溫SCR脫硝反應器有哪些關鍵工藝設備?它們有什么作用?
脫硝反應器配備了好的氨噴射系統,可以獨立進行全煙氣脫硝;它還可以與SNCR耦合,利用SNCR氨噴射產生的氨逃逸進行煙氣脫硝。氨水在不增加功耗的情況下通過熱盤管加熱蒸發。
脫硝反應器具有許多在線檢測和分析儀器,如壓力、濃度和煙氣成分。增加DCS控制系統,實現遠程監控和啟停,連接全生產線集散控制系統。
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