




在SNCR反应中,温度是影响NOx脱除率的重要因素,SNCR具有一个的反应温度窗口。氨水、尿素还原NOx的过程是还原剂还原与还原剂氧化两类反应相互竞争、共同作用的结果,温度过高时还原剂的氧化反应占主导,还原剂易被氧化成NO,会增加NOx的浓度;反应温度过低时还原反应不充分,反应速率慢,反应效率会降低,且会造成还原剂逃逸(NH3 slip),对下游设备产生不利的影响甚至产生新的污染。还原剂氨水和尿素在不同炉温下的脱硝效率见图7。
由图7可看出,相同条件下, 氨水将在相对稍低的脱硝温度下达到比尿素溶液更高的脱硝效率,尿素溶液的脱硝温度范围整体上要比氨水的脱硝温度范围稍偏向高温方向。通常认为使用尿素作为还原剂的SNCR反应温度为960℃[3],而氨水的反应温度较尿的稍低。由此可见,还原剂喷射位置的确定对SNCR系统十分关键。不恰当的喷射位置会造成残余氨的逃逸增加、还原剂用量增加且达不到所要求的脱硝效率。一般而言,还原剂喷射位置的确定需要通过流场模拟或通过安装温度传感器测试炉内温度分布来确定;流场模拟会模拟炉内温度、气体流动和烟气混合情况,温度传感器可实测出炉内不同高度、不同区域的温度分布情况,以此来确定合适的喷射位置。
1.2脱硝喷枪更换及维护
喷枪运行期间,每隔15天需检查喷枪是否变形烧坏,工业尿素喷枪,是否堵塞。若有变形烧坏需要更换新的喷枪。若喷枪发生堵死,可以用一头磨尖的细铁丝(2~3mm)进行疏通。
由于喷枪是插入锅炉炉膛内部长期运行的,在枪体上出现浮灰沉积是正常的,不影响喷枪正常运行。若枪体出现渣块凝结影响推进/退出或因喷口处结渣影响还原剂射流雾化,尿素喷枪,对于枪体和喷嘴附近的渣块,脱硝尿素喷枪,一旦发现则应立即清除干净。
脱硝喷枪长时间在停留在锅炉高温区,属于损耗品,需要定期检查,如有喷枪枪头损坏需要及时更换。我公司生产喷枪采用密封丝扣螺纹连接,方便现场更换。更换时,只需要快速拧下需要更换的枪头即可。
SCR 系统中的重要组成部分是催化剂,各种催化剂活性成分均为WO3和V2O5。当前流行的成熟催化剂有蜂窝式、波纹状和平板式等。平板式催化剂一般是以不锈钢金属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而成;蜂窝式催化剂一般是把载体和活性成份混合物整体挤压成型;波纹状催化剂外形如起伏的波纹,从而形成小孔。
催化剂的比表面积是单位体积的催化剂的几何表面积。蜂窝式催化剂的比表面积比板式催化剂大。由于脱硝反应是气相反应,需要大量的反应面积。在同样的烟气条件下,比表面积大就表示所需要的催化剂体积量少,反应器尺寸和相应的钢结构也较小。但蜂窝催化剂的单位价格较高,尽管体积数较小,总投资仍然较高。
蜂窝式催化剂的相邻蜂窝孔隙的中心距,即节距。节距的大小取决于烟气中的含尘量。高粉尘含量时选择大节距的结构,以减少催化剂被粉尘堵塞的发生。由于制造工艺的原因,蜂窝式催化剂可以在不改变催化剂外部尺寸的情况下,较容易地改变节距,适应不同的应用场合。但由于蜂窝催化剂与烟气接触的边界较多,因而比板式催化剂更容易堵塞。
板式催化剂是以不锈钢金属网作为中心支撑体,再在外面覆盖上催化剂活性成分。蜂窝形催化剂是以催化剂活性成分与承载材料混合压制而成的。所以板式催化剂的强度比蜂窝式催化剂高。这样板式催化剂抗烟气中的灰粒子的冲刷能力较强。对于蜂窝催化剂,在催化剂入口后区段内,烟气形成层流,磨损较小,可以忽略。同时越接近催化剂的壁面,沙河尿素喷枪,烟气的速度越低,磨损越轻。所以,可以在催化剂入口部分加以硬化处理以提供更进一步的保护,抗磨能力可大大提高。但这样处理会提高相当程度的造价。
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