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水泥炉窑SCR脱硝调试存在的问题分析及解决方案探索

北极星大气网  来源:《水泥》  作者:韦彦斐 周敏捷等  2018/7/6 10:24:36  我要投稿  

北极星大气网讯:摘要:通过建立水泥炉窑SCR脱硝试验装置并进行调试,论述了调试过程中遇到的问题及其影响,包括:积灰、催化剂堵塞、温降等。在解决调试问题的同时进行喷氨试验,论证了水泥脱硝技术的可行性。

0引言

“十二五”期间,国家先后颁布了多个大气污染物排放标准,包括GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》、GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》、GBl3271—2014《锅炉大气污染物排放标准》等。其中GB4915-2013规定,水泥行业自2015年7月1日起N执行400mg/m3(标态,下同)的排放标准,重点区域执行320mg/m的排放标准。然而,GB13223-2011要求重点区域火电厂的NOx排放浓度为100mg/m3,且大力推广超低排放,要求NOx的排放浓度为50mg/Nm3;GB13271—2014亦要求重点区域的排放标准为200mg/Nm3。。

相比之下,水泥行业的N排放标准较火电标准、锅炉标准更为宽松,但是随着国家排放标准的不断提高、对雾霾危害性的认知加深,N作为雾霾、酸雨的前驱物,其排放标准有可能更为严格。目前,水泥行业普遍采用的脱硝技术是低氮燃烧、SNCR,而为了应对更严的排放标准,有必要在此脱硝基础上增/1~SCR脱硝,实现SNCR—SCR联合脱硝。目前,国内水泥行业对SCR脱硝技术的研究很少,但SCR技术在火电行业应用广泛。虽然两者的烟气排放特征有着较大区别,尤其是水泥行业的尘含量大大高于火电行业,容易造成催化剂积灰堵塞,但是通过借鉴火电行业的SCR经验,对于水泥行业的SCR技术研究有着很大的裨益。为此,本文结合火电行业的SCR脱硝经验,对水泥行业SCR技术进行了相应的研究,建立了试验装置,并在此基础上进行了调试研究。

1SCR原理

SCR脱硝原理是将氨或尿素在有催化剂的情况下,通过雾化喷射系统喷人反应器内,在合适的温度区间内,选择性地还原烟气中NOx,生成N2和H2O,脱硝率可达到85%~95%,常用的催化剂为二氧化钛、五氧化二钒和沸石基材料,其样式有蜂窝式、板式等。其要反应如下所示,由于烟气中的NOx主要是NO,故反应式(1)为主反应。

4NH3+2NO2+O23N2+6H2O(2)

根据SCR反应器的安装位置和烟气反应条件的不同,SCR脱硝主要可分为高温高尘SCR脱硝技术和低温低尘SCR脱硝技术。

1.1高温高尘SCR脱硝技术

SCR反应器布置在C筒之后,烟气温度约360℃,粉尘浓度80~100g/m3。该温度范围适合于大多数催化剂的反应温度,烟气温度与常规催化剂活性温度窗口较为吻合,无需对烟气进行再加热。该技术的设计要点包括烟气高灰性、预除尘技术、催化剂的寿命、形式、总投资及运行成本。其优点包括脱硝效率高、氨水利用率高、可有效控制氨排放浓度,适合于更严的排放标准;其缺点为反应器易受飞灰磨损,催化剂易中毒、堵塞、烧结,不适合于高活性催化剂,建设成本和运行成本较高。

1.2低温低尘SCR脱硝技术

SCR反应器布置在窑尾除尘器后,烟气温度约250度,粉尘浓度约50mg/m3。此时粉尘浓度低、催化剂磨蚀性小、不易堵塞,但烟气温度通常难以达

SCR脱硝

SCR脱硝

SCR脱硝

原标题:水泥炉窑SCR脱硝调试存在的问题分析及解决方案探索

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