三種脫硝技術(shù)路線解析

北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊: 目前電廠脫硝方法主要有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)以及在二者基礎(chǔ)上發(fā)展起來的SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。這三種煙氣脫硝技術(shù)均有各自的優(yōu)缺點。

SNCR技術(shù)的原理是在鍋爐內(nèi)適當溫度(一般為900～1100℃)的煙氣中噴入尿素或氨等還原劑，將NOX(氮氧化物)還原為無害的N2(氮氣)、H2O(水)。根據(jù)國外的工程經(jīng)驗，該技術(shù)的脫硝效率約為25%-50%，在大型鍋爐上運行業(yè)績較少。

SCR技術(shù)是將SCR反應(yīng)器布置在火電機組鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間，煙氣垂直進入SCR反應(yīng)器，經(jīng)過各層催化劑模塊將NOX還原為無害的N2、 H2O。上述反應(yīng)溫度可以在300℃-400℃之間進行，脫硝效率約為70%-90%，在大型鍋爐上具有相當成熟的運行業(yè)績。

SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)是集合了SCR與SNCR技術(shù)的優(yōu)勢而發(fā)展起來的，該技術(shù)降低了SCR系統(tǒng)的裝置成本，但技術(shù)工藝系統(tǒng)相對比較復(fù)雜。該技術(shù)更適合含灰量高、脫硝效率要求較高的情況。

選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最多而且最有成效的煙氣脫硝技術(shù)，世界各國采用的SCR系統(tǒng)有數(shù)百套之多。采用SCR技術(shù)，即在反應(yīng)器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進入裝有催化劑的反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)，實現(xiàn)脫出氮氧化物。煙氣中的氮氧化物通常由95%的NO和 5%的NO2組成，化學反應(yīng)式為4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O和4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O。

兩種方法制備還原劑

脫硝還原劑常用的有尿素和液氨兩種方案。從投資方面看，液氨方案比較便宜;從安全方面看，尿素方案比較可靠。以兩臺66萬千瓦機組的脫硝工程為例，采用液氨方案，初期建設(shè)費約1260萬元，采用尿素方案約3600萬元;運行費用主要體現(xiàn)在原料及燃油費用上，尿素方案年運行費用比液氨方案高380萬元左右。

但從安全角度來講，液氨屬于乙類危險品,對儲存車間的建筑要求(耐火等級，防火間距，廠房防爆措施，疏散措施指標等)高。同時，如果電廠的用地非常緊張，將很難滿足危險品儲存的安全距離要求，而且液氨的采購及運輸路線存在很大困難;而尿素不存在爆炸危險、毒性危害、重大危險源等因素，安全距離也大大降低，運輸?shù)缆窡o特殊要求。

通過尿素制氨工藝替代液氨貯存及制備工藝，可達到同等的脫硝性能。因此，國家環(huán)評報告一般傾向于尿素方案。

尿素方案制氨有熱解法和水解法兩種工藝。在能耗方面，由于熱解法利用熱風(約650℃)分解尿素溶液，熱風一般是利用燃油、燃氣加熱或者電加熱，耗能較高;水解法利用蒸汽氣提原理，分解僅耗蒸汽，能耗相對熱解法低。但尿素水解系統(tǒng)為專*產(chǎn)品，部分系統(tǒng)和設(shè)備需要進口，因此初期投資較大。同時，對負荷的響應(yīng)性，尿素水解比熱解慢。

目前，尿素熱解法在華能北京熱電廠、京能石景山熱電廠都有應(yīng)用。水解技術(shù)在國內(nèi)運行業(yè)績較少。