選擇性催化還原法脫硝技術,即SCR法脫硝技術,作為當前煙氣脫硝市場中主流的脫硝技術,具有脫硝效率高、NOx排放濃度低、氨逃逸濃度低、裝置運行成熟、穩(wěn)定等特點。
在日益嚴格的環(huán)保標準下,具有極大的市場空間。在SCR法工藝路線選擇中,最關鍵的是要根據(jù)具體的項目要求確定合適的還原劑。
SCR脫硝還原劑的選擇
SCR法常用的脫硝還原劑有液氨、尿素和氨水。
若采用液氨作為脫硝系統(tǒng)的還原劑,則優(yōu)點是脫硝系統(tǒng)儲罐容積可以較小,還原劑價格也最便宜;
缺點是氨氣有毒、易燃、易爆,儲存的安全防護要求高,需要經(jīng)相關消防、安監(jiān)及質(zhì)監(jiān)等部門審批才能大量儲存和使用;另外,若涉及重大危險源,每年需定期檢驗、評估。
若采用氨水作為脫硝系統(tǒng)的還原劑,氨水有刺激氣味,易揮發(fā)和具弱堿性,有一定的操作安全要求,且還原劑綜合單價比液氨高,但儲存、處理、輸送比液氨簡單。
稀氨水蒸發(fā)一般采用全蒸發(fā)的方式,熱源一般有兩種,一種蒸汽,另一種鍋爐二次熱風。
1.氨水蒸汽蒸發(fā)器
通過一定壓力的飽和蒸汽,將20%的氨水蒸發(fā)成氨氣/水蒸汽的混合氣,再將該混合氣氨濃度稀釋至5%(v%)以下,通過噴氨格柵進入SCR反應器進行脫硝反應。
氨水蒸發(fā)器通過低壓飽和蒸汽冷凝釋放潛熱對氨水進行加熱蒸發(fā),蒸汽通過管道進入蒸發(fā)器殼程,冷凝、放熱、降溫,與管程內(nèi)的氨水進行換熱,氨水吸熱、升溫、蒸發(fā),變成氨氣混合氣,出蒸發(fā)器后送至SCR反應器,蒸汽冷凝水經(jīng)過疏水后排放。
氨水蒸汽蒸發(fā)器本體:設計有下部蒸發(fā)器區(qū)和上部緩沖區(qū),蒸發(fā)器區(qū)完成氨水換熱、蒸發(fā),內(nèi)部設置有列管式換熱管;緩沖區(qū)對氨氣混合氣起到穩(wěn)壓、緩沖作用,并對冷凝液進行導流回收。
氨水蒸發(fā)器從目前來看,主要是用在廢水處理上,是在廢水處理上有廣泛應用并會經(jīng)常使用到。這一種蒸發(fā)器,可用在各種廢水的處理上,比如含有機或無機鹽的廢水、含溶劑的廢水。
其產(chǎn)品質(zhì)量好肯定是有標準的,是為:使用質(zhì)量和性能好的材料來生產(chǎn)制造,以保證產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品有好的使用性能,進而,產(chǎn)品可以有好的使用效果。在使用上,應能夠方便操作,使用過程中不容易出現(xiàn)故障問題,以及使用時不容易受損或損壞,以免頻繁替換新的而增加成本。在使用壽命上,氨水蒸發(fā)器使用壽命為10年,該產(chǎn)品應有較長的使用壽命。
現(xiàn)有技術中的液氨蒸發(fā)器,將蒸汽直接噴入水中或者蒸汽經(jīng)由蒸汽蒸發(fā)盤管加熱管外的水從而提供一定溫度的水浴,使液氨蒸發(fā)盤管中的液氨受熱轉(zhuǎn)化為氣氨。但是,此種水浴式加熱蒸發(fā)器的水溫分布不均勻,上下層水溫分層比較明顯,不利于液氨的蒸發(fā)。
氨水蒸發(fā)器氨管道內(nèi)產(chǎn)生異物的原因分析:
脫硝系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)氨氣管道堵塞的異常后,在對樣品成分進行分析的同時也對已經(jīng)投產(chǎn)脫硝系統(tǒng)的兄弟單位進行了咨詢和調(diào)研,針對本公司的實際情況對可能的原因進行了分析排查,采取了有針對性的措施,具體如下。
1.液氨品質(zhì)問題
如果采購的液氨本身含有雜質(zhì),那么必然會造成液氨蒸發(fā)區(qū)和氨氣管道中帶有雜質(zhì),堵塞管道。華中某發(fā)電公司發(fā)生過因液氨品質(zhì)問題導致氨蒸發(fā)區(qū)調(diào)整門門芯堵塞的異常,經(jīng)過更換液氨廠家,問題得到解決。
氨水蒸發(fā)器SCR技術是目前脫硝效率最高、成熟且應用最多的一種煙氣脫硝技術。還原劑的選擇應用較多的還原劑為10~20%的氨水,一般考慮成本多用15%左右的氨水。
脫銷氨水蒸發(fā)器主要設計指標:
1、氨水蒸發(fā)器進料壓力0.1~0.3MPa;
2、出氣為氨氣/水蒸汽混合氣。材質(zhì)316L不銹鋼;
公用工程:
蒸汽鍋爐熱源:0.1~0.6Mpa飽和蒸汽。
導熱油鍋爐熱源:0.1~0.3Mpa導熱油,溫度150~300℃。
熱水鍋爐熱源:一次潔凈熱風+電加熱補償
電源: 低壓 380V / 220V 50Hz;
儀表用電 DC24V AC220V
其他說明:
1)脫硝工藝采用 氨水SCR法。
2)鍋爐工況SCR脫硝系統(tǒng)入口煙氣NOx濃度為 200 ~400 mg/Nm3,脫硝裝置的設計效率,按90%設計。