北京洛卡环保科技有限公司核心技术。
液氨法和氨水法制备还原剂具有工艺简单、能耗低、维护方便的特点,但液氨和氨水都是有毒物质,其运输和储存是重大危险源,存在很大的安全隐患。当采用液氨法作为还原剂时,应设计安全规范、运输线路许可、储存安全评价和环境影响评价认证等支持文件,并在相关管理部门进行危险化学品使用登记;
当尿素用于制备还原剂时,运输、储存和最终制成还原剂都是非常安全的。虽然工艺相对复杂,投资和运行费用相对较高,但能保证氨源的安全可靠。在大城市、人口密集区和靠近饮用水源的地方,越来越多的电厂脱硝系统倾向于选择安全的尿素作为还原剂。
为了发展脱硝技术,降低脱硝成本,保证脱硝系统的安全使用,我公司致力于开发具有自主知识产权的尿素热解制氨技术,该技术已获国家专利局批准,并已应用于100 MW ~ 600 MW机组脱硝装置。成功案例表明,该技术各项技术指标稳定可靠。
我公司尿素热解制氨技术利用高温空气或烟气作为热源,将雾化的尿素水溶液快速分解成氨气,低浓度氨气作为还原剂进入烟道与烟气混合后进入SCR反应器,氮氧化物在催化剂的作用下被还原成无害的氮气和水。
尿素热解制氨系统一般包括尿素储存室、斗式提升机、尿素溶解罐和储罐、进料泵、尿素溶液循环输送装置、电加热器、计量分配装置、绝热分解室(含喷射器)、控制装置等设备。袋装尿素颗粒储存在尿素储存室内,由斗式提升机输送至溶解罐,干燥后的尿素用去离子水溶解成质量浓度为40%~60%的尿素溶液,由尿素溶液输送泵输送至尿素溶液储罐。空气预热器提供的热一次风由电加热装置(或直接由空气加热,或由燃油、天然气、高温蒸汽等各种热源加热)加热到600℃左右,进入绝热分解室。尿素溶液通过循环输送装置、计量分配装置、雾化喷嘴等以雾化状态进入绝热分解室。在高温下分解生成NH3、H2O和CO2,分解产物通过喷氨格栅喷入脱硝系统前端的烟道中。
控制装置保证还原剂的供给满足锅炉不同负荷和脱硝效率的要求。SCR和SNCR是一样的,都是在一定温度下与氮氧化合物反应,生成无害的氮气和水。不同的是前者有催化剂的参与,催化剂的参与降低了反应温度窗口(由无催化剂时的800 ~ 1 100℃降至300 ~ 400℃或更低),改善了反应。
传统的SNCR/SCR混合工艺具有两个反应区。通过设置在锅炉壁上的喷射系统,首先将还原剂喷入第一反应区——锅炉炉膛,尿素溶液与烟气中的NO在高温下发生非催化还原反应,实现一次脱硝。锅炉高温产生的逸出氨与锅炉烟气混合进入第二反应区-SCR反应器。在催化剂的作用下,氨和氮氧化合物发生化学还原反应,生成无害的氮气和水。
我公司的SNCR/SCR混合脱硝技术是在传统混合工艺的基础上,采用特殊的尿素喷射布局设计和流场混合技术,可以更好地控制SNCR段的尿素喷射方式,改善SNCR逃逸氨的分布,减少还原剂的消耗,对氮氧化合物终端排放值的检测和控制更加灵敏。 其能有效消除传统混合工艺中烟气左右氮氧化合物排放的不平衡,达到脱硝工艺高效低耗的目的。 它是一种改进的混合脱硝工艺。SNCR技术,即选择性非催化还原技术,是主要的烟气脱硝技术之一。在炉内850~1100℃的狭窄温度范围内,尿素作为还原剂,不需要催化剂就能选择性还原烟气中的氮氧化合物,基本不与烟气中的O2反应。不同的还原剂有不同的反应温度范围,称为温度窗口。NH3反应的最佳温度范围为850 ~ 1100℃。当反应温度过高时,由于氨的分解,氮氧化合物还原速率会降低。另一方面,当反应温度过低时,氨的逸出会增加,这也会降低氮氧化合物还原速率。SNCR工艺技术的关键是还原剂喷射系统必须尽可能将还原剂喷射到炉内最有效的温度窗口,即保证喷射的还原剂尽可能在合适的温度下与烟气很好地混合,这样一方面可以提高还原剂的利用率,另一方面可以控制以获得较少的氨逃逸。与SCR技术相比,SNCR技术没有SCR技术中使用的昂贵的脱硝催化剂,其技术优势在于投资和运行成本低,SO2/SO3转化率低。SNCR的缺点是脱硝效率比较低。通常,大型锅炉的SNCR脱硝效率在40%以下。
我公司SNCR技术采用精确的流场分析技术,根据各种炉型的不同运行工况,确定关键参数的边界条件。经过详细的CFD模拟和CKM计算,制定了准确的工艺设计方案和布局。我们的设计专家拥有丰富的SNCR工程设计经验,能够为用户提供有针对性的解决方案和专业服务。同时,我公司采用了新型的喷射器,满足了工艺设计提高脱硝效率的需要。