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脱硝催化剂在天然气锅炉的应用

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随着人民生活水平的日益提高,国家对环保排放的要求也是越来越严格,工业给经济带来了快速发展,但在发展中对也要重视烟气排放达标到环保要求标准。低碳经济成为新时代发展的趋势,脱硝催化剂也成为排放达标的重要元件之一。

目前天然气锅炉,功能以供热为主,产蒸汽及发电为辅,天然气公认为洁净能源,前期认为锅炉不需要环保尾气治理设施,但是现阶段对脱硝有政策要求,一般要求排放标准低于50 mg/Nm3,特殊地区排放标准低于30 mg/Nm3,江苏省曾制定了排放低于10 mg/Nm3的征求标准,目前的主要技术为低氮燃烧技术,也就是把燃烧嘴改成低氮燃烧器,基本满足尾气中NOx含量30 mg/Nm3排放标准。低氮燃烧技术以控制燃烧温度及氧含量来达到抑制氮氧化物产生并控制烟气中氮氧化物数值的目的,这种情况下,会降使系统热效率降低5~10%左右,增加的系统的运行费用。以一台50t锅炉为例,上低氮燃烧系统后,锅炉产同样蒸汽情况下每年会多消耗近300万元的天然气,是不经济的,同时也和现在的双碳政策(“碳达峰、碳中和”)相违背。

反应原理:选择性催化还原(SCR)法,即在装有催化剂的反应器内用氨作为还原剂来脱除氮氧化物。烟气中的氮氧化物一般由体积浓度约95%的NO和5%的NO2组成。脱硝反应按照下面的基本反应转化成分子态的氮气和水蒸气。脱硝反应器(即脱硝催化剂层)设置在锅炉省煤器和空气预热器之间。脱硝反应器入口与锅炉省煤器出口通过烟道连接,出口与空气预热器通过烟道连接。烟气由上至下垂直通过脱硝反应器脱硝催化剂层,此时烟气温度大约为280~420℃,是脱硝催化还原反应的最佳反应温度



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