柴油發電機組氮氧化物廢氣有哪些處理方法?
氮氧化物廢氣處理是很多柴油發電機組生產企業在廢氣排放處理上的最主要難題,因為廢氣中氮氧化物(NOx)處理方法與產生原因、環境溫度都有密切關系,這些讓很多用戶困惑不已,不知如何選擇處理方法。結合2023年最新氮氧化物廢氣排放標準(也稱脫硝),將目前主流的氮氧化物廢氣處理方法匯總,提煉關鍵點,給大家做一個NOx處理工藝方法梳理,希望能幫助到企業選擇最適合的處理工藝。按照凈化作用原理的不一樣,可分為選擇性催化還原法(也叫:催化劑脫硝、SCR脫硝)、非選擇性催化還原法(也叫:柴油發電機脫硝、SNCR脫硝)、低溫催化吸收法(也叫:氧化還原脫硝、低溫脫硝)。
一、選擇性催化還原法-SCR脫硝
具體作用機理是在高溫、催化劑存在的條件下,將廢氣中的NOx還原成無污染的N2,由于反應溫度較高,同時需要催化劑,裝置投資較大,運轉成本較大。
1、SCR脫硝是較成熟的脫硝方法,是采用尿素、氨水(NH)在300-460℃下與稀有金屬催化劑模塊共同作用, 共同與氮氧化物 NOx反應生成N和HO,是一種常常用于大型工況,且柴油發電機出口煙溫穩定的脫硝方法。SCR脫硝工藝流程圖如下:
2、SCR脫硝效率可達90%以上,沒有副產物,運行可靠穩定,便于維護,不形成二次污染,核心部件催化劑模塊只要使用得當不中毒,一般可用1-2年,這些優點都使SCR脫硝成為大型電廠、蒸汽廠的首選。
3、當然,SCR脫硝穩定的同時,建造成本也是各脫硝工藝中最高的,以煙氣量40-50萬m/h的現場為例,一般建造費約800-1300萬,建設施工周期至少要1個月左右。高昂的建設投入,就已經將很多中小現場推之門外。
4、催化劑模塊對煙溫要求的穩定(煙溫低于溫窗效率降低),特殊成分(鎘、砷等,生物質電廠一般含有)的不容性,顆粒物對催化劑模塊的堵塞,都是現場選擇SCR脫硝考慮要點。
廣東李錦記工廠2臺柴油發電機組SCR脫硝 |
二、非選擇性催化還原法——SNCR脫硝
傳統脫硝工藝中,相對SCR脫硝,SNCR更適合中小現場。SNCR脫硝是一種在柴油發電機、柴油發電機膛內部實施的脫硝工藝,也是將氨水、尿素等氨源作為脫硝劑,通過霧化注入到柴油發電機反應溫度窗口(800℃~1100℃)的區域,通過借助爐膛內的高溫,進而替代催化模塊作用,達到脫除NOx的柴油發電機脫硝工藝。
SNCR脫硝多用在中小型現場,以煙氣量10-30萬的現場為例,其建設費用約在30-90萬元左右,建設周期約在10到20天左右。SNCR脫硝流程圖如下:
SNCR脫硝投資運營成本合適,柴油發電機改造時間短、較好的脫硝率被很多中小企業所采用,并且隨著發展,已逐漸有用固體粉末的高分子脫硝劑替代液體氨水的趨勢,為中小企業節省更多能耗。
SNCR脫硝除了增加企業能耗外,最主要的技術難點在選擇穩定的溫窗,如果溫窗不穩,比如生物質燃料原因、豎立窯等異行柴油發電機,氨源噴在低于800℃或高于1100℃均會生成NOx,起了反作用。
另外,隨著國家對環保監測的完善,SCR和SNCR的氨逃逸風險日趨嚴重,自2020年起,國家環保對氨逃逸監測標準日趨完善,其氨逃逸排放標準在5-8mg/m內,這條在企業選擇脫硝工藝實施時,一定要嚴格把控,避免二次污染的產生才行。
用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸收廢氣中的氮氧化合物,使廢氣得以凈化。該法裝置投資省,運轉成本偏低。
1、低溫脫硝是一種沒有氨逃逸風險的脫硝工藝,是通過專門的脫硝催化吸收劑(一般是兩種藥劑),先將不可溶于水的低價態NO催化成可溶于水的NO,然后再將NO吸收反應成氮氣和水,完成脫除氮氧化物廢氣的目的。
2、低溫脫硝因為其要求在煙溫低于200℃處實施,由此得名。隨著近幾年,國家超低排放標準,而日趨盛行,主要是因為其脫硝率可達95%以上,是最能確保達到超低的脫硝工藝。低溫脫硝流程圖如下:
3、低溫脫硝作為新興脫硝技術,由于對現場改動小建設成本低,不受爐型影響適用于所有領域,超高的脫硝率適合達標超低排放,成為很多中小微企業的首選。以煙氣量5萬m/h的生物質爐為例,其改造費約2-15萬即可,且可以不用停產就能確保達標。
4、低溫脫硝的建設費用最低,而運營成本是根據現場大小來確定。煙氣量和濃度越高,低溫脫硝劑用量越高,運營成本越高,所以在高風量現場時往往配合SCR/SNCR共同使用,聯合脫硝。
5、低溫脫硝由于其靈活性,所以很多企業把控不準,但實際上是最有保障的(可以先小試后改造),在第三方監測的微型工況現場上,更有得天獨道的優勢,具體大家可以參考煙臺多潤環保的新型低溫脫硝劑。
氮氧化物廢氣處理方法常見的就上面三種,其他一些如高分子脫硝、干法脫硝等NOx超標處理方法,往往是在這三種方法的基礎上的延伸,一通百通。通過我們對氮氧化物廢氣處理方法匯總,相信即便是從未接觸過氮氧化物處理的企業,也能選擇正確工藝方向。當然,更詳細的落地脫硝工藝方案,需要結合現場工況,讓專業人員給出。煙臺多潤環保歡迎與更多脫硝行業專家互通有無,在廢氣處理上做更多的突破。
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