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SCR脱硝:还原剂的选择对比

发布时间:2020/07/08 | 关注:230

1. 概述

用于燃煤电厂SCR烟气脱硝的还原剂一般有液氨、氨水及尿素三种。三种还原剂各有特点,液氨一般采用纯度为99.8%的氨,无杂质,沸点温度为 -33.3℃,储存在压力容器中,并有保证严格的安全与防火措施;氨水商业上一般运用浓度为20%~30%的氨水,运输时体积大,质量重,蒸发过程需要消耗大量电力;尿素呈颗粒状,储罐需要加热,尿素需要被溶解在水中,蒸汽需要被蒸发,是一种安全的选择。

三种还原剂的使用需要配备不同的处理系统。目前,火电厂的SCR系统中的还原剂一般采用液氨或尿素。

2. 还原剂选择对比

尿素系统与液氨/氨水系统的主要差别在于安全因素,液氨是乙类危险品。氨水的危险性虽没有液氨严重,但也是一种危险性物质,具有毒性和腐蚀性,低浓度的氨气会刺激眼睛、皮肤和鼻子。而尿素在其储存和运输过程中,均无危险性。

液氨法以其简洁的工艺和投资运行费用优势获得普遍应用,但尿素水解或热解制氨工艺不存在化学风险,已在部分城市电厂中逐渐得到推广。三种方法的比较如下所示。

液氨/氨水系统已经得到了广泛的使用,工艺问题较少。而尿素制氨系统有以下工艺问题需慎重考虑:

(1)尿素作为还原剂其潮解问题的解决。

(2)尿素溶液中加添加剂,可能会有甲醛和尿素添加剂,在管道和罐中容易产生沉淀,且尿素添加剂长期影响SCR催化剂使用寿命。

(3)在该工艺运行条件下,卸压阀可能受到电位腐蚀。

(4)近年的研究表明,用尿素作为还原剂时,NOx会少量转化为N2O

3. 还原剂选择建议

因其优越的安全性,尿素制氨工艺在SCR脱硝工程中得到重视。不同尿素制氨工艺各有优缺点,需根据项目情况选择。运行成本方面,从低到高依次为液氨系统、尿素水解系统、尿素热解系统;投资成本方面,从低到高依次为液氨系统、尿素热解系统、尿素水解系统。若能有效降低投资造价,尿素水解制氨系统是一个有吸引力的选择。

综上所述,建议对于大机组,由于还原剂用量大,采用液氨制氨系统较节省总体成本。但需考虑液氨保存区为危险工作场所。若为安全考虑,可采用尿素制氨系统。对于小机组,建议首选氨水制氨系统,其次可选用尿素制氨系统,但尿素制氨操作成本较高。


文章关键词: SCR脱硝
 
 
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