低能(néng)耗氨水氣化技(jì )術_北京綠途環保科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司

SCR技(jì )術是目前一種煙氣脫硝技(jì )術。還原劑的選擇與應用(yòng)技(jì )術是SCR工(gōng)程應用(yòng)的關鍵環節。現在國(guó)内普遍應用(yòng)較多(duō)的還原劑為(wèi)液氨和尿素。通常的觀念認為(wèi)液氨的投資和經濟性方面具(jù)有(yǒu)優勢，但是在安(ān)全性方面、尤其是在城市中(zhōng)應用(yòng)會受到很(hěn)大的限制；而尿素因為(wèi)其流程中(zhōng)不存在壓力容器，而被重視安(ān)全的客戶奉為(wèi)首選。在過去，氨水作(zuò)為(wèi)還原劑在中(zhōng)國(guó)台灣和歐洲有(yǒu)很(hěn)多(duō)的應用(yòng)。這些成功的應用(yòng)使得對于安(ān)全性和經濟性均有(yǒu)考量的客戶有(yǒu)了更多(duō)的合适選擇。實踐表明：氨水因為(wèi)不需要熱解爐等分(fēn)解設備，具(jù)有(yǒu)比尿素更好的安(ān)全特性，同時因為(wèi)其的氣化過程為(wèi)單純的物(wù)理(lǐ)變化，不需要消耗化學(xué)分(fēn)解過程所需要的能(néng)量。

過去對氨水SCR 主要的誤區(qū)認為(wèi)，因為(wèi)氨水因為(wèi)含有(yǒu)較大比例的水，因此在蒸發過程中(zhōng)需要消耗較多(duō)的能(néng)量。而應用(yòng)實踐表明：這一過程的能(néng)耗要小(xiǎo)于類似的尿素制氨過程，即便和液氨相比也沒有(yǒu)很(hěn)大的差異。物(wù)料平衡的計算表明，一定比例的熱風溫度隻要250℃，即可(kě)完成氨水溶液的蒸發過程。這個過程的能(néng)量消耗遠(yuǎn)小(xiǎo)于尿素制氨。

本技(jì )術的思路是采用(yòng)具(jù)有(yǒu)一定熱量的熱風，通過特殊設計的氨水蒸發器來對氨水進行氣化，使其成為(wèi)可(kě)以直接用(yòng)于SCR 反應的氨和空氣混合氣體(tǐ)。實現這一過程，除了關鍵的氨水霧化蒸發器外，一個巧妙的設計是通過一個小(xiǎo)型氣氣換熱器來應用(yòng)熱煙氣所具(jù)有(yǒu)的熱量來使其加熱稀釋風，通過這一系列的優化設計，使得整個氨水氣化過程需要額外補充的能(néng)量變得很(hěn)小(xiǎo)。具(jù)體(tǐ)的氨水氣化流程（見圖1）為(wèi)：稀釋風機提供足夠将氣化後的氨氣稀釋到5%以下混合氣體(tǐ)的風量。這些風首先經過蒸汽或者電(diàn)加熱被加熱到120℃以上，然後通過布置于脫硝反應器内的氣氣換熱器被進一步加熱到足夠氣化氨水溶液的溫度。經過這一流程氨水成為(wèi)氨和空氣的混合氣體(tǐ)，被作(zuò)為(wèi)SCR 的反應物(wù)通過噴氨格栅噴射到煙氣中(zhōng)去完成SCR 反應。本工(gōng)藝的原料為(wèi)20%氨水—30%氨水溶液。為(wèi)了連續供應反應劑，需要設置單獨的氨水存儲罐，并設計量泵輸送将氨水輸送到氨水蒸發器。對整個脫硝率的控制通過氨水的流量調節閥來實現。

事實上氨水SCR 技(jì )術早在2008 年曾應用(yòng)于北京太陽宮燃機機組的SCR 脫硝項目。

昆山(shān)南亞電(diàn)子熱電(diàn)廠共有(yǒu)3 台在役燃煤工(gōng)業鍋爐，主要用(yòng)于為(wèi)電(diàn)子産(chǎn)品生産(chǎn)提供蒸汽和電(diàn)力。機組于2003 年投運，沒有(yǒu)同步配套脫硝裝(zhuāng)置，預留了SCR 安(ān)裝(zhuāng)位置和鋼構架載荷。脫硝項目于2012 年4 月開始建設，于2012 年9 月投入運行。本項目鍋爐的主要技(jì )術參數和脫硝性能(néng)要求如表1。

名(míng)稱	單位	數據
鍋爐額定蒸發量	t/h	240
燃料		煤
煙氣流量	Nm³/h	205000
SCR反應溫度	℃	410
煙氣成分(fēn)
CO₂	Vol.%，wet	13.883
H₂O	Vol.%，wet	9.378
O₂	Vol.%，wet	3.238
SO₂	Vol.%，wet	0.079
N₂	Vol.%，wet	73.422
NOx	ppm	150
煙塵濃度	g/Nm³	34.1

三台機組設置統一的氨水存儲的供應區(qū)。氨區(qū)占地面積約為(wèi)400 m2。氨水儲存罐的容積滿足全廠機組10天的運行所需的氨水量，設置氨水儲存罐2台，有(yǒu)效容積90m3。設置2台氨水卸料泵，用(yòng)于将商(shāng)用(yòng)氨水罐車(chē)運載來的氨水輸送至氨水存儲罐。每機組配置氨水流量循環泵2台，一用(yòng)一備，用(yòng)于為(wèi)SCR脫硝輸送還原劑。考慮到腐蝕的問題，所有(yǒu)的氨水存儲設備和管路采用(yòng)304不鏽鋼。氨區(qū)和SCR系統設置獨立PLC控制系統。圖2和圖3為(wèi)項目的現場照片。

因為(wèi)使用(yòng)了氣氣換熱器加熱熱風，使得整個系統不需要很(hěn)大的能(néng)量消耗，系統能(néng)耗和普通SCR 系統無異。單台機組的主要公(gōng)用(yòng)消耗如表2。

物(wù)料名(míng)稱	單位	消耗量	備注
空氣加熱用(yòng)飽和蒸汽	Kg/h	97	0.6MPa飽和蒸汽
氨水供應泵電(diàn)力消耗	KWH	0.75
霧化用(yòng)壓縮空氣	Nm3/h	40
稀釋風機電(diàn)力消耗	KWH	2.2

從工(gōng)藝系統上比較，氨水系統的工(gōng)藝流程同液氨法相似，較尿素制氨工(gōng)藝簡單。從安(ān)全方面比較，氨水系統具(jù)有(yǒu)和尿素系統同樣的安(ān)全性，從某種意義上講，因為(wèi)不需要熱解爐等設備，其安(ān)全性較尿素系統還要好。從投資和運營成本上來看，和尿素系統相比，沒有(yǒu)大型的熱解爐和燃料消耗，不需要額外的熱量用(yòng)于溶解顆粒物(wù)和存儲罐的加熱攪拌，因此其投資和運營成本均具(jù)有(yǒu)相當大的優勢；和液氨系統相比，使用(yòng)常壓容器代替壓力容器，盡管材質(zhì)等級提高，其投資所增加的幅度也極為(wèi)有(yǒu)限；其運營成本和液氨系統無異。且從原料的獲取難易程度上看，氨水相比于尿素和液氨更具(jù)有(yǒu)優勢。

綜上，氨水作(zuò)為(wèi)SCR反應的還原劑有(yǒu)其自身優勢。推廣和應用(yòng)氨水SCR技(jì )術具(jù)有(yǒu)極大意義。