劉欽成

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引言

隨著經(jīng)濟(jì)的增長、物質(zhì)的不斷滿足，環(huán)境污染的形勢變得逐漸嚴(yán)峻，尤其是社會(huì)中的工業(yè)排放物以及各類污染物使得大氣環(huán)境變得污濁，酸雨、霧霾等問題日漸凸顯,因此煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。早期的煙氣脫硝主要是SNCR技術(shù)，但脫硝效率達(dá)不到理想狀態(tài)，若單獨(dú)使用SCR技術(shù)，成本花費(fèi)較之高昂。因此SNCRSCR的聯(lián)動(dòng)結(jié)合，可發(fā)揮最大價(jià)值化，并提升效率。

1　工藝優(yōu)勢

1.1　脫硝效率

在SNCR-SCR組合下的脫硝技術(shù)應(yīng)用中，SNCR在鍋爐中發(fā)生反應(yīng)后能夠提供氨逃逸，并到達(dá)噴射點(diǎn)，與單層SCR的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，能夠減少空預(yù)器的堵塞以及減排煙氣。同時(shí)需要注意到使用較少的催化劑以及較小的催化反應(yīng)器，并利用現(xiàn)有的設(shè)備，在引風(fēng)機(jī)上不需要進(jìn)行附加[1]。它們的技術(shù)組合能夠?qū)NCR與SCR的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，SNCR主要具有成本低、體積小、裝置簡便等優(yōu)點(diǎn)，SCR主要具有操作便捷、效率高等特點(diǎn)。但我們也不能簡單的理解為將兩種工藝技術(shù)進(jìn)行組合，它們的聯(lián)合主要以化學(xué)反應(yīng)為主要的機(jī)制，NH3可作為SCR的還原劑參與反應(yīng)，能夠有效的避免氨逃逸造成的再次污染，提高利用率，降低資源的消耗。

1.2　空間適應(yīng)

在兩者工藝的互相反應(yīng)下，所需要用到的催化劑較之單一的SCR工藝甚少，既能節(jié)約催化劑，又能達(dá)到脫硝的高效率。在SNCR+SCR的聯(lián)合脫硝下，在前段的化學(xué)反應(yīng)主要為2NO+(NH2)2CO+1/2O2=2N2+2H2O+CO2；在后段中，主要為4NO2+4NH3+O2=4N2+6H2O、6NO2+3NH3=7NZ+12H2O、NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O[2]。在這樣的一個(gè)化學(xué)式反應(yīng)中，反應(yīng)器與鋼結(jié)構(gòu)用量逐漸變小，使得內(nèi)部之間的機(jī)制更為平衡，使空間的適應(yīng)性增強(qiáng)。

1.3　運(yùn)行費(fèi)用

由于兩者工藝的相互，使得催化劑的用量減小，因此，對于成本造價(jià)的有效控制起著良性的促進(jìn)作用。若催化劑的用量降低，會(huì)使對應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行簡化，對于復(fù)雜的反應(yīng)設(shè)備不會(huì)考慮使用，因此在引風(fēng)機(jī)的費(fèi)用上會(huì)有較大程度的節(jié)約。

1.4　環(huán)保性能

在SCR的反應(yīng)中，對于催化劑的使用，雖能夠使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行加速生成，并使化合物之間的反應(yīng)更完全，但依舊存在一定的局限性。在催化劑的加速反應(yīng)下，不同的化合物進(jìn)行了快速的反應(yīng)，特別是氨氣與氮氧化物的互相反應(yīng)，但同時(shí)SO2會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，并逐漸反應(yīng)為NH4HSO4。該化學(xué)物會(huì)對儀器設(shè)施帶來腐蝕作用，造成催化劑的堵塞，并使廢棄物增多，造成再次污染[3]。

表1　SCR與SNCR-SCR工藝比較

2　應(yīng)用研究

本文以某垃圾焚燒電廠為例，對煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行介紹。本項(xiàng)目日處理垃圾量800t，設(shè)計(jì)選用2×400t/d垃圾焚燒爐，焚燒爐為機(jī)械爐排爐。首先，對氮氧化物的排放量進(jìn)行計(jì)算：額定煙氣量72439Nm3/h，NOx含量400mg/Nm3（干11%O2），高出了標(biāo)準(zhǔn)濃度的界定值。接著對催化劑與還原劑進(jìn)行主要的選擇。在該工程中，主要使用V205-TiO2的催化劑。活性成分主要為V205，在脫硝的效率上較高。在還原劑上，主要使用尿素，屬于顆粒狀化肥，操作工藝也較為簡便[4]。尿素主要指標(biāo)如下：總氮(N)含量(以干基計(jì))≥46.3%，縮二脲≤1.0%，水分(H2O)≤0.7%，鐵(Fe計(jì))≤0.001%，堿度(以 NH3計(jì))≤0.03%，硫酸鹽含量(以 SO4-2計(jì))≤0.02%，水不溶物≤0.04%，粒度d 0.85mm～2.80mm≥90%。在脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要對系統(tǒng)流程進(jìn)行主要設(shè)計(jì)，以及對空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì)，并綜合考慮到環(huán)境效益。

結(jié)語

綜上所述，SNCR-SCR的互相聯(lián)合下，能夠使得脫硝效率增高、空間適應(yīng)能力增強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用降低以及綜合提高環(huán)保性能。特別是在我國節(jié)能環(huán)保的政策呼吁下，氮氧化物是重點(diǎn)的治理對象，而它的本質(zhì)即“脫硝”。因此SNCR-SCR的工藝結(jié)合能為節(jié)能帶來更深層次的環(huán)保滲透。

[1]項(xiàng)昆.3種煙氣脫硝工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析[J].熱力發(fā)電，2013，40(6):1-3.

[2]杜軍，鄭喜洋，程冉冉.SNCR-SCR聯(lián)合煙氣脫硝系統(tǒng)工藝軟件的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造，2016，54(4):60-63.

[3]顧衛(wèi)榮，周明吉，馬薇.燃煤煙氣脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2013，31(9):2084-2092.

[4]解雙洋.燃煤煙氣脫硝技術(shù)研究進(jìn)展[J].建材發(fā)展導(dǎo)向:下，2016，14(5).