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產(chǎn)品與服務(wù)

萬純?nèi)細獍l(fā)電機組SCR脫硝系統(tǒng)介紹

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1 SCR脫硝技術(shù)簡介
選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction）脫硝技術(shù)，簡稱SCR脫硝技術(shù)。是20世紀(jì)80年代初開始逐漸應(yīng)用于工業(yè)鍋爐和電站鍋爐煙氣脫硝的工藝，也是目前國際上應(yīng)用廣泛、比較有成效的煙氣脫硝技術(shù)之一。在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都運用該技術(shù)。
    SCR脫硝技術(shù)是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3、液氨、尿素）來“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和H2O，而不與煙氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，達到除去煙氣中的NOx的目的，脫硝效率約為80%~90%。與其他脫硝技術(shù)相比，具有裝置結(jié)構(gòu)簡單、脫硝效率高、技術(shù)成熟、運行可靠、便于維修等特點，并且沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，不形成二次污染。燃機發(fā)電機組的尾氣中的NOx，主要包括NO和NO2，是造成大氣污染的主要污染源之一。
2 脫硝原理
SCR脫硝技術(shù)的原理是煙氣和還原劑（如NH3、液氨、尿素）與空氣的混合物在經(jīng)過SCR反應(yīng)器的蜂窩式或板式催化層時，煙氣中的NOx（主要是NO以及少量的NO2）和加入SCR反應(yīng)器中的還原劑、空氣中的O2發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成無污染的N2和H2O。
其主要反應(yīng)式如下：
         4NO+(NH2)2CO+O2=4N2+4H2O+2CO2
3 工藝流程
    SCR脫硝技術(shù)主要由尿素存儲罐、尿素噴射箱、噴射柜、噴嘴、SCR控制、SCR反應(yīng)室等部分組成。尿素以計算好濃度(32.5%）的溶解液的形態(tài)儲存于尿素罐中，在尿素噴射箱中在壓縮機、尿素泵的作用下送到噴射柜，然后在與煙氣和空氣充分混合進入SCR反應(yīng)室。當(dāng)煙氣經(jīng)過SCR反應(yīng)室的催化層時，發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)。如下圖

4 SCR催化劑的比較和選擇
我司采用同行業(yè)具有領(lǐng)導(dǎo)品牌的科萊恩公司的催化劑，科萊恩的脫硝分子篩主要有鐵基分子篩SCR和釩基SCR。
鐵基分子篩SCR對硫含量非常敏感，但是天然氣含硫量極低，一般不超過4ppm，所以并不存在使鐵基分子篩SCR中毒的問題。
釩基SCR催化劑：以V2O5-WO3/TiO2為主要活性組分的SCR催化劑。
鐵基-分子篩SCR催化劑：以鐵基分子篩為主要活性組分的SCR催化劑。
鐵基-分子篩：狹義上講是結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3~2.0nm）的孔道和空腔體系，從而具有篩分分子的特性。是高活性，高選擇性催化劑的主要材料。Fe作為分子篩的骨架元素，則稱之為鐵基分子篩（Fe-zeolite）。

燃氣三聯(lián)供脫硝選擇鐵基分子篩SCR的理由

關(guān)于減少氮氧化合物的排放，SCR技術(shù)是全球范圍類常見的解決方案，應(yīng)用范圍涵蓋了車用，化工廠，煤電廠，發(fā)電機組等各個領(lǐng)域。
根據(jù)SCR允許的工作的溫度區(qū)間不同，一般分為低溫SCR催化劑（150℃-260℃左右），主要使用銅基分子篩SCR催化劑；中溫SCR催化劑（260℃-400℃左右），主要應(yīng)用釩基SCR催化劑；以及高溫SCR催化劑（400℃-600℃以上），主要應(yīng)用鐵基分子篩SCR催化劑。
商用車，煤電廠均為目前國內(nèi)SCR脫硝的主要應(yīng)用領(lǐng)域，其尾氣出口溫度一般都低于400℃，所以普遍應(yīng)用中溫段的釩基SCR催化劑。而天然氣機組三聯(lián)供項目，尾氣的溫度遠高于400攝氏度，甚至?xí)^550℃的高溫，同時為了余熱利用，要求脫硝方案要盡可能的減少熱量的損失?；谶@些情況，高溫段鐵基分子篩SCR催化劑相對于釩基SCR催化劑，明顯更適合三聯(lián)供燃氣機組脫硝的需求。
優(yōu)勢1：鐵基分子篩SCR比釩基SCR工作溫度區(qū)間更高

優(yōu)勢2: 鐵基分子篩SCR的抗熱老化性能遠高于釩基SCR
經(jīng)過550℃高溫老化24/48/72小時后，釩基SCR的催化性能有明顯降低，但是鐵基分子篩SCR性能除了初始的活性損失后始終保持穩(wěn)定。

優(yōu)勢3: 鐵基分子篩SCR對有毒物質(zhì)有更好的耐受性
天然氣雖然是較為清潔的能源，但是在燃氣機組運行的過程中，潤滑油消耗，尿素溶液消耗以及燃料燃燒任然會產(chǎn)生K，Na等物質(zhì)，而且隨著時間會不斷在催化劑上積累，不斷降低SCR的活性。對于這些有毒元素的耐受性，鐵基分子篩SCR相對于釩基SCR優(yōu)勢。

以鎂（Mg）元素為例：下圖中綠色的曲線是工作14,000小時以后聚集的，Mg對釩基SCR活性的影響，可以明顯看出活性嚴(yán)重減低。

以鎂（Mg）元素為例：同樣的情況下，14，000小時以后，鐵基分子篩SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線）。

再以鉀（K）元素為例：下圖中綠色的曲線是工作14,000小時以后聚集的，K對釩基SCR活性的影響，可以明顯看出活性嚴(yán)重減低。

再以鉀（K）元素為例：同樣的情況下，14，000小時以后，鐵基分子篩 SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線）

優(yōu)勢4: 二次污染
釩基SCR：釩基是有毒的，必須由專業(yè)公司回收，深埋地下幾十米，幾十年以上才能逐步消除毒性。歐美對釩基催化劑的回收有嚴(yán)格的法律規(guī)定，必須要專業(yè)的處理。
鐵基分子篩SCR：沒有毒性，可以按照正常垃圾處理，業(yè)主或者工程公司都可以輕易完成。
5 應(yīng)用
    1.1 機組相關(guān)參數(shù)
    機組型號：                  顏巴赫J420
    數(shù)量：                      1  臺
    功率：                      1409    KW
    運行時間/年：               8000   小時
燃料：                      天然氣（要求S含量小于15ppm）
1.2 尾氣相關(guān)參數(shù)
設(shè)計基于如下排氣參數(shù)：
機組排氣溫度（高載荷）：      409  ℃
排氣流量（高載荷）：          5998 Nm3/hr
NOX含量（高載荷）：            500  mg/Nm3 @ 5%含氧量
1.3 性能保證
系統(tǒng)運行時間：                   24000  hr
安裝SCR系統(tǒng)后尾氣NOX含量：       ≤75  mg/Nm3 @ 5%含氧量
系統(tǒng)壓降：                       ＜    mBar
催化劑壽命：                      ≥24000 hr
煙氣經(jīng)SCR系統(tǒng)溫度損失（有保溫層時）：＜ 2℃
處理前尾氣中NOX含量(高載荷）

煙氣含O2量： 10%
煙氣含H2O量： 10%
處理后尾氣中NOX含量(高載荷）

描述                        型號數(shù)量
反應(yīng)室
反應(yīng)室模塊，反應(yīng)室材質(zhì)-碳鋼 CBL3200    1
SCR催化劑                  V6-6-3   108
靜態(tài)混合器                  CM550    2
混合管                     L3000    1
所有管道連接處的墊片和緊固件
噴射及控制系統(tǒng)
PLC控制柜+人機界面+反饋控制 DNS-BF 1
噴槍                         INR10    1
噴射柜模塊                   DEX60    1
計量泵模塊                   DM30   1
傳感器模塊                   DCT06    1
尿素罐模塊，體積1m3
（含加熱器、液面高度傳感器及溫度傳感器） DT1      1
空壓機                        D-02    1
客戶提供如下：
提供4-20mA機組載荷信號
提供機組運轉(zhuǎn)信號
提供380VAC 三相電源
尿素溶液消耗量：
每臺機組尿素水溶液（溶度32.5%）預(yù)計消耗量： 6.0 L/Hr