乙烯裂解炉烟气SCR脱硝工艺研究与应用

通过建立乙烯裂解炉及SCR脱硝反应器CFD流场模拟计算模型,完成了上流式一体化脱硝反应器及低压降喷氨内构件开发。工业运行结果表明,在空速5 300 h-1的条件下,烟气中NOx可由109～148 mg/m~3降低至40 mg/m~3以下(最低10 mg/m~3以下,脱硝效率 93%以上),整个脱硝系统压降小于300 Pa,氨逃逸未检出,乙烯裂解炉及脱硝反应器运行稳定,对乙烯裂解炉未造成影响。排放烟气中的NOx不但满足现行标准,也为将来更严格标准预留了空间。     

超低排放下燃煤电厂氨排放特征

燃煤电厂采用SCR(选择性催化还原)脱硝过程消耗大量的氨,同时存在氨逃逸和氨排放问题.为了掌握超低排放燃煤机组的氨排放程度、脱硝氨逃逸情况以及各环保设施对氨的协同脱除能力,为燃煤电厂氨减排政策制定和氨减排技术研发提供支持.在京津冀大气污染传输通道城市中选取11个城市中的14台机组,采用例如DL/T 260—2012《燃煤电厂烟含脱硝装置性能验收试验规范》的标准方法用稀硫酸吸收烟气中的氨再结合分光光度测试方法,对环保设施多个位置的烟气中氨进行浓度测试.结果表明:①氨排放浓度介于0.05~3.27 mg/m3之间,平均约0.95 mg/m3,通过烟气排入大气中氨的浓度不高;②测试的14台机组中有7台机组(约50%)脱硝氨逃逸值高于设计值(2.28 mg/m3),说明脱硝氨逃逸超过设计值呈普遍现象,个别电厂脱硝氨逃逸严重,氨逃逸亟待解决;③环保设施对逃逸氨具有较好的协同脱除能力,平均脱除率约为64.86%.建议对于SCR脱硝氨逃逸严重的机组,对SCR出口烟道截面氮氧化物(NO_x)实施网格式测试,在此基础上实施精细化精准喷氨、优化流场、提高SCR脱硝运行水平(或采用专业化运维),从源头上减少氨耗量,降低系统能耗和氨排放.      

基于响应面法SCR脱硝反应器喷氨格栅的优化研究

利用计算流体动力学（CFD）方法,采用k-e湍流模型和组分运输模型对SCR脱硝反应器的氨浓度场进行了数值模拟,并通过实验验证了反应器内氨浓度场数值模拟的准确性,同时,基于响应面法研究了喷氨格栅各结构参数和系统运行参数对SCR脱硝反应器内氨浓度场的影响.结果表明,喷口密度N,开孔率ψ,喷口角度α及入口风速v对氨浓度分布均匀性都存在着一定影响,其中影响的显著性为N>α>v>ψ.而且存在着一组最优的喷氨格栅结构参数和最佳的系统运行参数能够使SCR脱硝反应器内的氨浓度分布不均匀系数达到最优值.在本文研究的参数范围内,喷氨格栅最优的结构参数分别是：r=8个、d=57mm、α=90°,系统最佳的运行参数为v=8.17m/s,此时氨浓度分布不均匀系数为0.0151.     

钢铁烧结烟气多污染物排放及协同控制概述

统计分析了数十台钢铁烧结烟气多污染物排放特征。结果表明,经电除尘器和布袋除尘器处理后,满足粉尘出口浓度≤50 mg/m3的分别占75%和100%。SO2排放浓度≤4 000 mg/m3的占92%,要求装置的脱硫效率95%;4 000 mg/m3的占8%,要求装置的脱硫效率97%。NOx排放浓度300 mg/m3的占16%,需装置脱硝效率50%以满足排放标准。二英排放浓度为1~5 ng-TEQ/m3,需效率80%的专门脱除装置或50%的协同脱除装置。概述了钢铁烧结烟气4种多污染物协同控制技术路线,并论述了4种路线的技术和经济特点,技术路线一和技术路线二分别将湿法和半干法脱硫装置与除尘和喷吹活性炭结合脱除粉尘、SO2和二英,技术路线三活性炭法及技术路线四将SCR法与除尘和脱硫装置结合,协同脱除粉尘、SO2、NOx和二英等。     

喷氨调整和浓水回喷对NO_x脱除的应用研究

采用焚烧的方式处理生活垃圾可以最大限度的实现减量化、减容化、无害化处理,但也会产生NOx、SOx、HCL、HF、重金属、粉尘,二噁英等污染物。其中对NOx的脱除主要有SNCR和SCR脱硝技术,并且对SNCR脱硝技术而言,反应温度、喷氨方式是影响脱硝效率的主要因素。除此之外,目前大多数垃圾焚烧发电厂都有采用浓水回喷炉膛燃烧的方式处理渗滤液浓水,浓水回喷又对炉内的温度产生影响,进而影响到脱硝效率,因此研究分析SNCR喷氨方式和浓水回喷对垃圾焚烧发电厂NOx排放和物耗的影响具有现实指导意义。     

水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能

利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m³/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH₃进一步在SCR（selective catalytic reduction）装置的脱硝效果,并分析了不同入口NO_x浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR（selective non-catalytic reduction）和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NO_x控制在100~135mg/Nm³,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NO_x的排放浓度控制在50mg/Nm³以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.     

导流板对脱硝反应器运行的影响分析

在SCR脱硝系统中,流场均匀性的研究主要是通过计算流体动力学CFD与冷态试验模拟相结合的手段来进行,通过加设导流板对流场进行优化,从而为SCR工程设计提供最优流场建议。本文对多个SCR工程的现场安装和运行情况进行跟踪检查,监测出口NOx浓度和氨逃逸率,观察催化剂磨损情况和导流板积灰、变形现象,从多角度考察导流板的优化效果。     

600 MW燃煤机组脱硝超低排放性能对比评估

对燃煤机组脱硝超低排放进行改造前后的性能对比评估与研究,可为当前正在进行的超低排放改造提供指导与借鉴。以已实现脱硝超低排放的某600 MW燃煤机组SCR脱硝装置为例,评估了该机组脱硝装置超低排放改造前后的脱硝效率、入出口NO_x浓度分布、出口速度分布、氨逃逸、SO_2/SO_3转化率、系统阻力等运行参数,掌握了此台机组脱硝装置主要性能。试验结果表明,该机组SCR脱硝装置在进行超低排放改造后整体性能良好,较改造前各方面性能指标均有所改善,但仍存在流场不均、局部流速过高过低等问题,并相应提出了意见及建议。     

妈湾公司:全面完成降氮脱硝改造工程

正"7月6日14:12分,妈湾电厂3号机组负荷300MW,环保部国发3.0软件平台显示#2烟囱(#3、#4机组共用)出口氮氧化物排放浓度34mg/m3,全天稳定在50mg/m3以下。"这些数据标志着妈湾电厂3号机组低氮燃烧器改造工程顺利完成,也标志着妈湾电厂6台机组的降氮脱硝改造工程全面竣工投产。     

引入化学反应的600MW火电机组烟气SCR脱硝性能模拟

以600 MW火电机组现有SCR脱硝装置为研究对象,应用CFD软件完成建立模型、划分网格、选择数学模型、设置边界条件、模拟计算等工作,最终得出SCR脱硝系统流速分布及Cv值、压力损失、NH3分布及逃逸浓度等结果。结果表明:SCR脱硝系统流速分布均匀、偏差符合设计要求,NH3与烟气混合均匀,氨逃逸浓度低。     

SCR区域喷氨的NH3分布与均匀性调整

针对SCR系统区域喷氨优化调整原理的具体实施,用仿真技术建立典型SCR系统数值模型,研究喷氨格栅支管所喷NH3在出口监测截面上的区域分布与迹线运动;对比分析不同处理烟气量下喷氨格栅区域烟气速度、NH3浓度以及调整前后出口监测截面上NH3浓度分布.结果表明:均匀划分后的出口截面与喷氨支管间区域的正对应关系受支管的位置与烟...     

200MW机组中储式制粉系统锅炉低氮燃烧器节能改造的探索与实践

本文介绍了配合200MW机组脱硝改造进行的锅炉低氮燃烧器改造背景、改造思路、改造方案的确定,阐述了低氮燃烧器改造概况,以及改造后的试验结论与改造效果。通改造后,在保证设计燃烧效率的情况下,炉膛出口NO_X浓度稳定在350 mg/Nm~3(干态,6%氧量)以下,达到了很好的环保效益。     

火电厂机组负荷调整对SCR脱硝效果的影响分析

为研究火电厂机组负荷调整对选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝效果的影响,试验以SCR脱硝系统为研究对象,采用控制变量的方式,分别对5台火电厂机组在不同负荷条件下的烟气的温度、氧含量、污染物含量、脱硝效率以及SO2/SO3转化率等进行测量比较。结果表明,随着负荷的降低,氧含量以及NOx质量浓度升高,温度、脱硝效率以及SO2/SO3转化率降低;同温度相比,氧含量变化对NOx生成量的影响更大;而温度对于脱硝效率以及SO2/SO3转化率有较为显著的影响。     

BCH-TX脱硝助剂在催化裂化装置的应用

催化裂化装置催化剂再生系统排放的烟气包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物,是炼油厂的主要污染源。随着脱硫脱硝装置的投入运行,负荷高、压降大、氨逃逸等新问题陆续出现,对装置长周期运转带来威胁。为了降低催化裂化再生烟气脱硫脱硝设备负荷,减少脱硝系统的喷氨量,在催化裂化装置再生系统中应用BCH-TX脱硝助剂后,对催化剂活性产品性质和收率基本无影响;当脱硝助剂维持在催化剂总藏量的2.08%左右时,再生烟入口NOx质量浓度可降至300 mg/m³以下。     

一种SCR脱硝装置喷氨混合系统的结构优化设计

氮氧化合物是主要的大气污染物之一,已经成为我国大气污染控制的重点。SCR(selective catalytic reduction)烟气脱硝技术因其脱硝效率高、运行稳定而成为目前应用最为广泛的烟气脱硝技术。当前SCR烟气脱硝工程存在的主要问题之一是氨气的逃逸率过高,喷氨混合系统的混合强度和均匀度是影响氨气逃逸率的重要因素。针对该问题采用计算流体动力学的方法优化设计了一种SCR脱硝装置喷氨混合系统,采用该种喷氨混合系统可以有效提高氨气与烟气在催化剂表面的混合均匀度,使氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂表面充分反应,有效降低氨气逃逸率,同时降低SCR脱硝工程成本。     

低能耗SCR法处理不锈钢退火酸洗线NOx废气机理及工艺研究

中国的不锈钢事业正在飞速发展,其退火酸洗线产生的NOx废气会对环境造成污染,且随着氮氧化物对人类活动及环境影响的日趋严重,国家对不锈钢退火酸洗线废气中NOx的排放标准要求也越来越严格,相应的法规政策也随之出台。本研究分析了SCR法处理NOx废气的机理,并针对不锈钢退火酸洗线NOx废气温度及粉尘含量相对较低、NO/NO2比例较高、NOx浓度非常高的特点,选用GJ-HC型低温催化剂,采用"喷淋吸收+预热+换热+加热+SCR反应+换热"的工艺。在现场设定反应温度为260℃的条件下,设计要求SCR反应出口NOx浓度均低于150 mg/m3。同时与V2O5/Ti O2系催化剂相比较而言,GJ-HC型催化剂既具有非常好的处理效率,同时节能环保效果显著,为一种低能耗SCR法催化剂。     

基于CFD模拟方法的SCR系统喷氨优化研究

该文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法研究了SCR脱硝系统喷氨方式对首层催化剂入口截面内速度/浓度分布特性的影响规律。数值模拟结果显示,对于该文所涉空间分布不对称的分区控制式喷射格栅,在保证各喷氨子单元喷氨量与其所控制烟道截面积良好匹配的前提下,采用非均匀喷氨的优化方案可显著改善首层催化剂入口截面内的浓度分布均匀性,优化前后截面内浓度分布偏差最大可降低20%以上,但其改善截面内速度分布均匀性的作用较弱。此外,该文认为截面内的速度/浓度分布均匀性受锅炉负荷波动的影响较小,其更多的取决于喷氨系统的运行方式及系统自身结构。     

SCR脱硝机组空气预热器堵塞治理建议

燃煤机组安装SCR脱硝装置后,空气预热器堵塞成为普遍现象,严重影响机组的安全性、经济性。通过对空气预热器堵塞物成分分析,提出治理空气预热器堵塞技术路线,结合实际运行中出现的问题,探寻SCR脱硝机组氨逃逸率高、SO_3浓度高、排烟温度低的原因,并且分析这些因素对空气预热器堵塞程度的影响,建议从保持催化剂活性,确保NO_x浓度,氨逃逸率均匀分布,防止氨过喷,降低入炉煤含硫量,提高锅炉排烟温度等方面,综合治理空气预热器堵塞,并提出详细的建议。     

低温磁性铁基SCR烟气脱硝的实验研究

在流化床反应器中,以磁性铁氧化物(Fe3O4、γ-Fe2O3)颗粒为床料,氨为还原剂,进行了中低温SCR烟气脱硝实验研究,然后对反应辅加磁场,初步研究磁场对磁性γ-Fe2O3催化剂SCR脱硝的影响,并对床料进行了XRD分析.结果表明,Fe3O4的SCR活性较差,γ-Fe2O3的SCR活性较佳,在250℃其催化脱硝效率能达到90%,但在250℃以上Fe2O3会对氨的氧化起作用,因而在250℃及以下的邻近温度区间是最佳催化温度区间.此外,在150~290℃,外加磁场能促进γ-Fe2O3对NO的吸附,提高脱硝效率,使250℃时的脱硝效率达到95%左右,但在290℃以上,则会降低脱硝效率.为了抑制氨的氧化,发挥磁场对γ-Fe2O3脱硝的作用,适合在200~250℃低温区间内采用γ-Fe2O3催化剂进行SCR脱硝.     

防止选择性催化还原技术(SCR)催化剂磨损的新型导流装置

选择性催化还原技术(SCR)是目前世界上应用最成熟最广泛的烟气脱硝技术,其原理就是在含有NOx的尾气中喷入氨或者其它含氮化合物,在催化剂的作用下,使其中的NOx还原成N2和水。随着大批脱硝项目的投产,发现在一些项目中,脱硝催化剂在靠近中前部烟道处磨损严重,部分已坍塌。