隨著人民生活水平的日益提高,國家對環(huán)保排放的要求也是越來越嚴格,工業(yè)給經(jīng)濟帶來了快速發(fā)展,但在發(fā)展中對也要重視煙氣排放達標到環(huán)保要求標準。低碳經(jīng)濟成為新時代發(fā)展的趨勢,脫硝催化劑也成為排放達標的重要元件之一。
目前天然氣鍋爐,功能以供熱為主,產(chǎn)蒸汽及發(fā)電為輔,天然氣公認為潔凈能源,前期認為鍋爐不需要環(huán)保尾氣治理設(shè)施,但是現(xiàn)階段對脫硝有政策要求,一般要求排放標準低于50 mg/Nm3,特殊地區(qū)排放標準低于30 mg/Nm3,江蘇省曾制定了排放低于10 mg/Nm3的征求標準,目前的主要技術(shù)為低氮燃燒技術(shù),也就是把燃燒嘴改成低氮燃燒器,基本滿足尾氣中NOx含量30 mg/Nm3排放標準。低氮燃燒技術(shù)以控制燃燒溫度及氧含量來達到抑制氮氧化物產(chǎn)生并控制煙氣中氮氧化物數(shù)值的目的,這種情況下,會降使系統(tǒng)熱效率降低5~10%左右,增加的系統(tǒng)的運行費用。以一臺50t鍋爐為例,上低氮燃燒系統(tǒng)后,鍋爐產(chǎn)同樣蒸汽情況下每年會多消耗近300萬元的天然氣,是不經(jīng)濟的,同時也和現(xiàn)在的雙碳政策(“碳達峰、碳中和”)相違背。
反應(yīng)原理:選擇性催化還原(SCR)法,即在裝有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)用氨作為還原劑來脫除氮氧化物。煙氣中的氮氧化物一般由體積濃度約95%的NO和5%的NO2組成。脫硝反應(yīng)按照下面的基本反應(yīng)轉(zhuǎn)化成分子態(tài)的氮氣和水蒸氣。脫硝反應(yīng)器(即脫硝催化劑層)設(shè)置在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間。脫硝反應(yīng)器入口與鍋爐省煤器出口通過煙道連接,出口與空氣預熱器通過煙道連接。煙氣由上至下垂直通過脫硝反應(yīng)器脫硝催化劑層,此時煙氣溫度大約為280~420℃,是脫硝催化還原反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度