Денитрация

Особенности применения:

1. Нет катализатора, стоимость проекта значительно уменьшается.

2. Полная компоновка на корпусе котла, дополнительная площадь не требуется.

3. Способ особенно подходит для модернизации старых агрегатов и денитрации небольших агрегатов.

4. Может использоваться в сочетании с методом СКВ для достижения лучших результатов.

Зачем нужна денитрация

1.Свойства и источники оксида азота (NOx) 

Оксид азота (NOx) включает: N2O: NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5. В атмосфере Nox в основном существует в форме NO (90%) и NO2 (10%). Источники оксидов азота (NOx): (1). Природные источники: молния, огонь, окисление NH3, N2O в атмосфере. (2). Антропогенные источники: угольные электростанции, коксохимические заводы, выхлопные газы автомобилей и т.д.

2. Риски, связанные с оксидами азота 

(1). Образуют кислотные дожди, отравляют посевы, подвергают коррозии строения (сооружения) конструкции, оборудование. 

(2). Разрушение озонового слоя, усиление ультрафиолетового излучения. 

(3). Образуют фотохимический смог, вызывая негативные последствия для флоры и фауны вплоть до смерти животных и растений. 

(4). Парниковый эффект вызвал изменение климата и повышение уровня моря. 

(5). Вред загрязнения NOx для здоровья человека: больше всего страдает дыхательная система, риск бронхита и эмфиземы.

Внедрение технологии денитрации

Внедрение технологии SCR (селективного каталитического восстановления)

SCR означает, что под действием катализатора аммиак или мочевина выступают в роли восстановительного агента (реагента), и при температуре дымовых газов на выходе из котла (320–400°C), происходит селективная окислительно-восстановительная реакция оксидов азота с дальнейшим получением нетоксичного и экологически чистого азота и воды, обеспечивающих разложение оксидов азота.

ТТХ SCR и производительность:

1. Степень удаления NOх от 60% до 90 %. 

Скорость денитрации умеренная, утечка аммиака на приемлемом уровне, а воздухонагреватель менее загрязнен. 

2. Скорость утечки NH3 обычно составляет ≤3 ppm для предотвращения вторичного загрязнения. 

3. Коэффициент конверсии SO2/SO3 ≤ 1% для предотвращения негативного воздействия на последующее оборудование. 

4. Рабочая температура: необходимая для работы катализатора. 

5. Падение давления дымовых газов: 1000 Па. 

6.Срок службы катализатора: 24 000 часов.

Преимущества и недостатки технологии СКВ:

Преимущества: 

(1) Блок SCR устанавливается экономайзере котла, не влияет на производительность и конструкцию котла.

(2) Скорость уноса денитрации высокая и может достигать более 90%. 

(3) Блок десульфурации надежен и прочен, а готовность оборудования составляет 98%. 

(4) Скорость уноса ≤3ppm

Недостатки:

(1). Температура каталитической реакции ограничена, обычно находится в интервале 300–400 °C. 

(2) Постоянное обслуживание катализаторов – удаление серы и золы от дымовых газов. 

(3) Короткий срок службы катализатора, высокая стоимость: обычно 4 года, трудно восстанавливаемый. 

(4) Сложность системы: экономайзер и реактор должны быть спроектированы с байпасом; Реактор SCR огромен, что влияет на работу подогревателя воздуха и котла.

Внедрение технологии СНКВ (селективного некаталитического восстановления)

Принцип СРКВ: инжектирование аммиака, мочевины и других химикатов в печь для реакции с NOх в дымовых газах и преобразования в азот (N2) и воду (H2O). Рабочая температура реакции в диапазоне от 900оС до 1090оС. Из-за узкого температурного диапазона реакции СНКВ эффективность денитрации в котле снижается при изменении нагрузки. 

Эффективность денитрации: 25–40% для крупных угольных установок.

Уравнение реакции:

4 NO + 4 NH3 + O2 -> 4 N2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 H2O

4 NH3 + 3 O2 -> 2 N2 + 6 H2O 

При температуре выше 1093°С аммиак разлагается: 

4 NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 H2O

В этом случае NO образуется, а не удаляется.