SCR技術(shù)是目前一種煙氣脫硝技術(shù)。還原劑的選擇與應(yīng)用技術(shù)是SCR工程應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍應(yīng)用較多的還原劑為液氨和尿素。通常的觀念認(rèn)為液氨的投資和經(jīng)濟性方面具有優(yōu)勢，但是在安全性方面、尤其是在城市中應(yīng)用會受到很大的限制；而尿素因為其流程中不存在壓力容器，而被重視安全的客戶奉為首選。在過去，氨水作為還原劑在中國臺灣和歐洲有很多的應(yīng)用。這些成功的應(yīng)用使得對于安全性和經(jīng)濟性均有考量的客戶有了更多的合適選擇。實踐表明：氨水因為不需要熱解爐等分解設(shè)備，具有比尿素更好的安全特性，同時因為其的氣化過程為單純的物理變化，不需要消耗化學(xué)分解過程所需要的能量。
過去對氨水SCR?主要的誤區(qū)認(rèn)為，因為氨水因為含有較大比例的水，因此在蒸發(fā)過程中需要消耗較多的能量。而應(yīng)用實踐表明：這一過程的能耗要小于類似的尿素制氨過程，即便和液氨相比也沒有很大的差異。物料平衡的計算表明，一定比例的熱風(fēng)溫度只要250℃，即可完成氨水溶液的蒸發(fā)過程。這個過程的能量消耗遠小于尿素制氨。?
本技術(shù)的思路是采用具有一定熱量的熱風(fēng)，通過特殊設(shè)計的氨水蒸發(fā)器來對氨水進行氣化，使其成為可以直接用于SCR 反應(yīng)的氨和空氣混合氣體。實現(xiàn)這一過程，除了關(guān)鍵的氨水霧化蒸發(fā)器外，一個巧妙的設(shè)計是通過一個小型氣氣換熱器來應(yīng)用熱煙氣所具有的熱量來使其加熱稀釋風(fēng)，通過這一系列的優(yōu)化設(shè)計，使得整個氨水氣化過程需要額外補充的能量變得很小。具體的氨水氣化流程（見圖1）為：稀釋風(fēng)機提供足夠?qū)饣蟮陌睔庀♂尩?/span>5%以下混合氣體的風(fēng)量。這些風(fēng)首先經(jīng)過蒸汽或者電加熱被加熱到120℃以上，然后通過布置于脫硝反應(yīng)器內(nèi)的氣氣換熱器被進一步加熱到足夠氣化氨水溶液的溫度。經(jīng)過這一流程氨水成為氨和空氣的混合氣體，被作為SCR 的反應(yīng)物通過噴氨格柵噴射到煙氣中去完成SCR 反應(yīng)。本工藝的原料為20%氨水—30%氨水溶液。為了連續(xù)供應(yīng)反應(yīng)劑，需要設(shè)置單獨的氨水存儲罐，并設(shè)計量泵輸送將氨水輸送到氨水蒸發(fā)器。對整個脫硝率的控制通過氨水的流量調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)。
事實上氨水SCR 技術(shù)早在2008 年曾應(yīng)用于北京太陽宮燃機機組的SCR 脫硝項目。
昆山南亞電子熱電廠共有3 臺在役燃煤工業(yè)鍋爐，主要用于為電子產(chǎn)品生產(chǎn)提供蒸汽和電力。機組于2003 年投運，沒有同步配套脫硝裝置，預(yù)留了SCR 安裝位置和鋼構(gòu)架載荷。脫硝項目于2012 年4 月開始建設(shè)，于2012 年9 月投入運行。本項目鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)和脫硝性能要求如表1。
名稱
單位
數(shù)據(jù)
鍋爐額定蒸發(fā)量
t/h
240
燃料?
?
煤
煙氣流量?
Nm3/h
205000
SCR反應(yīng)溫度?
℃
410
煙氣成分
?
?
CO2?
Vol.%，wet
13.883
H2O
Vol.%，wet
9.378
O2?
Vol.%，wet
3.238
SO2?
Vol.%，wet
0.079
N2?
Vol.%，wet
73.422
NOx
ppm
150
煙塵濃度
g/Nm3
34.1
三臺機組設(shè)置統(tǒng)一的氨水存儲的供應(yīng)區(qū)。氨區(qū)占地面積約為400 m2。氨水儲存罐的容積滿足全廠機組10天的運行所需的氨水量，設(shè)置氨水儲存罐2臺，有效容積90m3。設(shè)置2臺氨水卸料泵，用于將商用氨水罐車運載來的氨水輸送至氨水存儲罐。每機組配置氨水流量循環(huán)泵2臺，一用一備，用于為SCR脫硝輸送還原劑?？紤]到腐蝕的問題，所有的氨水存儲設(shè)備和管路采用304不銹鋼。氨區(qū)和SCR系統(tǒng)設(shè)置獨立PLC控制系統(tǒng)。圖2和圖3為項目的現(xiàn)場照片。?
因為使用了氣氣換熱器加熱熱風(fēng)，使得整個系統(tǒng)不需要很大的能量消耗，系統(tǒng)能耗和普通SCR 系統(tǒng)無異。單臺機組的主要公用消耗如表2。
|
物料名稱 ? |
單位 |
消耗量 |
備注 |
|
空氣加熱用飽和蒸汽 |
Kg/h |
97 |
0.6MPa飽和蒸汽 |
|
氨水供應(yīng)泵電力消耗 |
KWH |
0.75 |
? |
|
霧化用壓縮空氣 |
Nm3/h |
40 |
? |
|
稀釋風(fēng)機電力消耗 |
KWH |
2.2 |
|
從工藝系統(tǒng)上比較，氨水系統(tǒng)的工藝流程同液氨法相似，較尿素制氨工藝簡單。從安全方面比較，氨水系統(tǒng)具有和尿素系統(tǒng)同樣的安全性，從某種意義上講，因為不需要熱解爐等設(shè)備，其安全性較尿素系統(tǒng)還要好。從投資和運營成本上來看，和尿素系統(tǒng)相比，沒有大型的熱解爐和燃料消耗，不需要額外的熱量用于溶解顆粒物和存儲罐的加熱攪拌，因此其投資和運營成本均具有相當(dāng)大的優(yōu)勢；和液氨系統(tǒng)相比，使用常壓容器代替壓力容器，盡管材質(zhì)等級提高，其投資所增加的幅度也極為有限；其運營成本和液氨系統(tǒng)無異。且從原料的獲取難易程度上看，氨水相比于尿素和液氨更具有優(yōu)勢。?
綜上，氨水作為SCR反應(yīng)的還原劑有其自身優(yōu)勢。推廣和應(yīng)用氨水SCR技術(shù)具有極大意義。?
CO2捕集技術(shù)（MDEA脫碳技術(shù)）