Vergleich der Rauchgas-DeNOx-SCR- und SNCR-Technologie

May 17, 2023

Der Kessel verbrennt Brennstoff mit niedrigem Heizwert und hohem Aschegehalt, und die Restaschekonzentration ist viel höher als die eines Kohlenstaubkessels, was zu starkem Verschleiß und einer kürzeren Lebensdauer des SCR-Reaktorkatalysators führt und die Betriebskosten erhöht; die Rauchgastemperatur nach dem Kohleretter ist niedriger als die des Kohlenstaubofens, und die Auslegung von 310℃ ist die untere Temperaturgrenze der SCR-Denitrifikationsreaktion, die dem SCR-Reaktor zur Verbesserung der Denitrifikationseffizienz nicht förderlich ist; da der Katalysator SO2 zu SO3 oxidiert und mit flüchtigem Ammoniak reagiert, um Ammoniaksulfat und Ammoniumhydrogensulfat zu erzeugen, was leicht zu Ascheansammlung und Korrosion im Luftvorwärmer führt und den Systemwiderstand erhöht, was die Sicherheit des Gerätebetriebs beeinträchtigt. Angesichts der oben genannten Faktoren


Auswahl des Denitrifikationsverfahrens


Vergleich von Rauchgasentstickungstechnologien (Region Fujian)

SNCR ist für CFB-Einheiten geeignet. Erstens liegt die Ofenauslasstemperatur im Allgemeinen im Bereich von 850–1000 °C, was innerhalb des effizienten „Temperaturfensters“ des SNCR-Prozesses liegt. Zweitens wird das Rauchgas nach der Verbrennung in drei Stränge aufgeteilt, um den Abscheider zu passieren, der im Abscheider kräftig gemischt wird und die Verweilzeit mehr als 1,5 Sekunden beträgt. Und die Verweilzeit beträgt mehr als 1,5 Sekunden, was einen natürlichen und hervorragenden Reaktor für den SNCR-Prozess darstellt; Da es sich bei der CFB-Verbrennungstechnologie schließlich um eine NOX-arme Verbrennungstechnologie handelt, ist die NOX-Konzentration am Auslass des CFB-Kessels niedrig, und durch den SNCR-Prozess kann die Auslasskonzentration dann die Umweltschutzanforderungen gewährleisten; Darüber hinaus sind die Investitions- und Betriebskosten des SNCR-Verfahrens niedriger als die des SCR-Verfahrens. Industrietests und Betriebserfahrungen im Ausland zeigen, dass das SNCR-System für CFB-Kessel verwendet wird. Darüber hinaus sind die Investitions- und Betriebskosten des SNCR-Verfahrens niedriger als beim SCR-Verfahren, und industrielle Tests und Betriebserfahrungen im Ausland zeigen, dass das SNCR-System in CFB-Kesseln mit vernünftigem Design und einer Denitrifikationseffizienz von mehr als 50 % eingesetzt werden kann und der Ammoniakaustritt weniger als betragen kann 8 ppm.

Im Vergleich zur SCR-Entstickungstechnologie bietet die SNCR-Entstickungstechnologie die Vorteile einer einfachen und unkomplizierten Implementierung, geringer Investitions- und Betriebskosten, eines geringen Platzbedarfs, einer kurzen Bauzeit und einer Reduzierung der NOx-Emissionen. Die Bauzeit ist kurz und die NOx-Emission kann den Umweltschutzanforderungen gerecht werden. Entsprechend den Layoutanforderungen sind die Investitionskosten wirtschaftlich und angemessen, und für dieses Projekt wird das SNCR-Verfahren empfohlen.


2. Auswahl des Reduktionsmittels des SNCR-Denitrifizierungssystems
Die Reduktionsmittel des SNCR-Denitrifizierungssystems sind flüssiges Ammoniak, Ammoniak und Harnstoff.

1) Flüssiges Ammoniak:
Vorteile: Es verdampft nach dem Einsprühen in die Ofenkammer schnell zu Gas und verursacht keine nassen Wände und keine Korrosion auf der beheizten Oberfläche des Ofens.
Nachteile: Ammoniak ist giftig, brennbar und explosiv, es gelten hohe Sicherheitsanforderungen für die Lagerung und für die Massenlagerung und -verwendung ist eine Genehmigung der zuständigen Brandschutzbehörden erforderlich. SNCR mit flüssigem Ammoniak ist ein relativ komplexes System mit hohen Anfangsinvestitionskosten, hohen Betriebs- und Wartungskosten, hohen Rohrleitungsverlusten, häufigen Unfällen mit flüssigem Ammoniak und aus Sicherheitsgründen wird empfohlen, kein flüssiges Ammoniak als Reduktionsmittel zu verwenden.

2) Ammoniak:

Vorteile: höhere Strahlsteifigkeit und Durchdringung als beim Ammoniakstrahlen;
Nachteile: Ammoniak ist übelriechend, flüchtig und ätzend, stellt bestimmte Anforderungen an die Betriebssicherheit und weist aufgrund der großen Menge an verdünntem Wasser, das es enthält, ein komplexes Lagerungs- und Abgabesystem auf;

3) Harnstoff:
Nehmen Sie als Reduktionsmittel allgemeinen industriellen und landwirtschaftlichen Harnstoff, dessen Stickstoffgehalt über 46 % liegt und für dessen Transport, Lagerung und Transport keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.
Harnstoff ist das wichtigste Industrie- und Agrarmaterial. Seine größeren Hersteller im Produktionsmaßstab in der Provinz Fujian, darunter die Sanming Chemical Factory, Fujian Fubao Tengda Chemical Co., Ltd. und andere Unternehmen, können die Versorgung mit Reduktionsmittel - Harnstoff - sicherstellen. Sein Preis: Laut der Marktprognose vom November 2012 ist der Harnstoffmarktpreis im Fujian-Gebiet stabil, die lokalen Harnstoffunternehmen bieten Mainstream-Fabrikangebote von etwa 2020 Yuan/Tonne an, die jüngste Harnstoffherstellerproduktion ist grundsätzlich normal, die Hauptprodukte für die lokalen Marktnachfrage, lokale Nachfrage nach landwirtschaftlichen Düngemitteln außerhalb der Saison, die Verkäufe der Harnstoffhersteller sind nicht zufriedenstellend, die Harnstofffabrik verzeichnet einen stetigen Rückgang, die aktuellen Fabriken der örtlichen Harnstoffunternehmen geben etwa 2000-2030 Yuan/Tonne an, die jüngste stabile Ankunft von Harnstoff von außerhalb der Provinz ,
Harnstoff wurde aufgrund umfassender Überlegungen zu Sicherheit, Beschaffung, Investition, Betriebskosten und Systemkomplexität als NOX-Reduktionsmittel ausgewählt.

3. Die Wahl des Reduktionsmittel-Einspritzpunkts

Die NOx-Entfernungseffizienz des SNCR-Verfahrens hängt hauptsächlich von der Reaktionstemperatur, dem stöchiometrischen Verhältnis von NH3 und NOx, dem Mischungsgrad, der Reaktionszeit usw. ab. Die Rauchgastemperatur des CFB-Kessels liegt im Allgemeinen unter 920 °C und die Rauchgastemperatur Da die Temperatur im Abscheiderbereich zwischen 870 und 908 °C liegt, ist die Temperaturkontrolle des SNCR-Prozesses von entscheidender Bedeutung. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, ist die Reaktion von NH3 nicht vollständig und es kann leicht zum Entweichen von NH3 kommen; Wenn die Temperatur hingegen zu hoch ist, wird NH3 leicht zu NO oxidiert, was den Denitrifikationseffekt von NH3 zunichte macht. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur führt zum Verlust von Reduktionsmittel und zu einer Verringerung der NOx-Entfernungsrate.
Für SNCR-Reduktionsmittel zur Denitrifizierung (Harnstoff oder flüssiges Ammoniak) können CFB-Kessel einen geeigneten Temperaturbereich für die Reaktion des Reduktionsmittels mit NOx bieten, um den Zweck der NOx-Entfernung zu erreichen.
Den aktuellen Untersuchungen verschiedener Forschungsinstitute zu zirkulierenden Wirbelschichtkesseln zufolge ist der beste Reduktionsmitteleinspritzpunkt für SNCR der Eintritt in den Zyklonabscheider. Gemäß der Strömungsfeldberechnung und der tatsächlichen Messung wird die durchschnittliche Verweilzeit des Rauchgases im Zyklonabscheider etwa größer als 1 S sein, und die Temperatur im Zyklonabscheider ändert sich grundsätzlich nicht, die Verweilzeit des Reduktionsmittels im entsprechenden Temperaturintervall ändert sich jedoch mehr als 1 S betragen, mehr als die beste Reaktionsverweilzeit von 0,5 Sekunden, die ausreicht, um die vollständige Reaktion zu ermöglichen.

Im Zyklonabscheider eines CFB-Kessels ist das Strömungsfeld des Gasstroms kompliziert, es gibt die Rotation und Beschleunigung des Abscheidereinlasses, die Rotation und Rotation des Hauptgasstroms entlang der Innenwand des Abscheiders. Mit der Abtrennung der festen Phase rotiert auch das Gas gegen die Wand und es entsteht während des Rotationsvorgangs eine Rückflusszone, die sehr gute Bedingungen für die Diffusion und Durchmischung der Gasphase schafft.
Die starke Durchmischung der Gasphase im Zyklon ist sehr günstig für die Denitrierungsreaktion durch Ammoniakeinspritzung. Im Zyklon des CFB-Kessels werden Reduktionsmittel und Rauchgas sehr gut vermischt, was sich positiv auf die Verbesserung der Denitrifikationseffizienz auswirkt.
Entsprechend den Faktoren, die die NOx-Entfernungseffizienz des SNCR-Verfahrens beeinflussen, wird der Zykloneinlass als Reduktionsmitteleinspritzpunkt gewählt, um die Denitrifikationseffizienz zu verbessern.
Umfassend oben: Die SNCR-Denitrifikationstechnologie hat weniger Auswirkungen auf den Kesselwirkungsgrad, die Abgastemperatur, die Kesselheizfläche und die nachgeschaltete Ausrüstung des Kessels, beeinträchtigt die Sicherheit des Anlagenbetriebs nicht und erfordert keine gezielte Änderung der Ausrüstung; Die SNCR-Denitrifikationstechnologie ist einfacher und einfacher zu implementieren als die SCR-Denitrifikationstechnologie, mit geringeren Investitions- und Betriebskosten, weniger Stellfläche und kürzerer Bauzeit. Der SNCR-Denitrifizierungswirkungsgrad kann 60 % erreichen, wodurch die NOx-Emissionskonzentration auf weniger als 100 mg/Nm3 kontrolliert und die Anforderungen der besonderen Schadstoffemissionsgrenzwerte für alle Wärmekraftwerke in Schlüsselbereichen erfüllt werden können (d. h. die NOx-Emissionen erreichen alle 50 mg/Nm3). Entsprechend den Vereinbarungsanforderungen sind die Investitionskosten wirtschaftlich und angemessen.

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