燃氣機組脫硝項目方案

燃氣發(fā)電機組SCR脫硝項目方案1SCR脫硝技術簡介選擇性催化還原（SelectiveCatalyticReduction）脫硝技術，簡稱SCR脫硝技術。是20世紀80年代初開始逐漸應用于工業(yè)鍋爐和電站鍋爐煙氣脫硝的工藝，也是目前國際上應用最廣、最有成效的煙氣脫硝技術之一。在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都運用該技術。SCR脫硝技術是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH、液3氨、尿素）來“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應并生成無毒無污染的N和HO，而不與煙氣中的氧氣發(fā)生反應，達到除去煙氣中的NOx22的目的，脫硝效率約為80%~90%。與其他脫硝技術相比，具有裝置結構簡單、脫硝效率高、技術成熟、運行可靠、便于維修等特點，并且沒有副產物產生，不形成二次污染。燃機發(fā)電機組的尾氣中的NOx，主要包括NO和NO，是造成大氣污染的主要污染源之一。22脫硝原理SCR脫硝技術的原理是煙氣和還原劑（如NH、液氨、尿素）與3空氣的混合物在經過SCR反應器的蜂窩式或板式催化層時，煙氣中的NOx（主要是NO以及少量的NO）和加入SCR反應器中的還原劑、空2氣中的O發(fā)生選擇性催化還原反應，生成無污染的N和HO。222其主要反應式如下：4NO+（NH）CO+O=4N+4HO+2CO2222223工藝流程SCR脫硝技術主要由尿素存儲罐、尿素噴射箱、噴射柜、噴嘴、SCR控制、SCR反應室等部分組成。尿素以計算好濃度(32.5%)的溶解液的形態(tài)儲存于尿素罐中，在尿素噴射箱中在壓縮機、尿素泵的作用下送到噴射柜，然后在與煙氣和空氣充分混合進入SCR反應室。當煙氣經過SCR反應室的催化層時，發(fā)生選擇性催化還原反應。如下圖4SCR催化劑的比較和選擇采用同行業(yè)具有領導品牌的科萊恩公司的催化劑，科萊恩的脫硝分子篩主要有鐵基分子篩SCR和釩基SCR。鐵基分子篩SCR對硫含量非常敏感，但是天然氣含硫量極低，一般不超過4ppm，所以并不存在使鐵基分子篩SCR中毒的問題。釩基SCR催化劑：以VO-WO/TiO為主要活性組分的SCR催化劑。2 5 3 2鐵基-分子篩SCR催化劑：以鐵基分子篩為主要活性組分的SCR催化劑。鐵基-分子篩：狹義上講是結晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大?。ㄍǔ?.3~2.0nm）的孔道和空腔體系，從而具有篩分分子的特性。是高活性，高選擇性催化劑的主要材料。Fe作為分子篩的骨架元素，則稱之為鐵基分子篩（Fe-zeolite）。SCR催化劑EnviCat?15700EnviCat?20019催化劑類型^H^(WVT-SCR)鐵基-分子篩（Fe-Zeoli囘理想工作溫度弋：260^400325^600耐硫性：耐硫性高燃料含硫＜100ppm熱老化性能：較低高最高脫硝效率，>95%>95%燃氣三聯(lián)供脫硝選擇鐵基分子篩SCR的理由關于減少氮氧化合物的排放，SCR技術是全球范圍類最常見的解決方案，應用范圍涵蓋了車用，化工廠，煤電廠，發(fā)電機組等各個領域。根據(jù)SCR允許的工作的溫度區(qū)間不同，一般分為低溫SCR催化劑（150°C-260°C左右），主要使用銅基分子篩SCR催化劑；中溫SCR催化劑（260C-400C左右），主要應用釩基SCR催化劑；以及高溫SCR催化劑（400C-600C以上），主要應用鐵基分子篩SCR催化劑。商用車，煤電廠均為目前國內SCR脫硝的主要應用領域，其尾氣出口溫度一般都低于400°C，所以普遍應用中溫段的釩基SCR催化劑。而天然氣機組三聯(lián)供項目，尾氣的溫度遠高于400攝氏度，甚至會超

過550°C的高溫，同時為了余熱利用，要求脫硝方案要盡可能的減少熱量的損失?；谶@些情況，高溫段鐵基分子篩SCR催化劑相對于釩基SCR催化劑，明顯更適合三聯(lián)供燃氣機組脫硝的需求。優(yōu)勢1：鐵基分子篩SCR比釩基SCR工作溫度區(qū)間更高蹴2503DD350 斗00 45D 500 5S0 600temperarure：[°C]■Fe-Zedith#想蹴2503DD350 斗00 45D 500 5S0 600temperarure：[°C]■Fe-Zedith#想Khacfr?占.5也.3cfcro.ao.-亠〔咅wn?鐵棊分子篩WCR催化劑適

合更高溫度的工作壞境（325°C-600°C）,但是耐硫性較差*40QppmNOx,10%NO2,balanceN占GHSV3D,000h1優(yōu)勢2:鐵基分子篩SCR的抗熱老化性能遠高于釩基SCR經過550C高溫老化24/48/72小時后，釩基SCR的催化性能有明顯^L^SCR在砧0花忙島盤下老化24MS/72小時啟的性能期 血 3W mQJO<450m^L^SCR在砧0花忙島盤下老化24MS/72小時啟的性能期 血 3W mQJO<450m乗血1璋住并知＞近叭CH■iKHTOjaj*IIt4?>IHT42沐,4譏啲did咖冬鐵基分子簡SCR在騎疏老址24/斗呂/72小時后的性髓eq優(yōu)勢3:鐵基分子篩SCR對有毒物質有更好的耐受性天然氣雖然是較為清潔的能源，但是在燃氣機組運行的過程中，潤滑油消耗，尿素溶液消耗以及燃料燃燒任然會產生K,Na等物質，而且隨著時間會不斷在催化劑上積累，不斷降低SCR的活性。對于這些有毒元素的耐受性，鐵基分子篩SCR相對于釩基SCR優(yōu)勢。有毒物質來源B燃料,潤滑油Na,K尿素溶液，燃料，潤滑油Mg尿素溶液，燃料，潤滑油Ca尿素溶液，燃料，潤滑油Zn尿素溶液，燃料，潤滑油Mo尿素溶液，燃料，潤滑油P尿素溶液，燃料，潤滑油S燃料,潤滑油以鎂（Mg）元素為例：下圖中綠色的曲線是工作14,000小時以后聚集的，Mg對釩基SCR活性的影響，可以明顯看出活性嚴重減低。

1?00D.S0o.soD.4Cn.DQTealCond.N0X5000.3AJphm1,0T1?00D.S0o.soD.4Cn.DQTealCond.N0X5000.3AJphm1,0TAtflE6T42D-1W°C025Vol,%CO25Vol.%H2O5VaL^i6i卵B4(POD1/ti200250003ft.3400450temperature[iJC]以鎂（Mg）元素為例：同樣的情況下，14,000小時以后，鐵基分子篩SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線）。

再以鉀（K）元素為例：下圖中綠色的曲線是工作14,000小時以后聚集的，K對釩基SCR活性的影響，可以明顯看出活性嚴重減低。切一胚」ulcl-MJIaA匚口』X0-2-0.400.20pristir?VWTt01%K■LiWT*0^K■X—UWT4^oa%K5<flppmWOOOI/h—WT>02%K一TestCcrnd.NCXNO^NIO^.AlphaT03iCC21.0

?tat6?tep

切一胚」ulcl-MJIaA匚口』X0-2-0.400.20pristir?VWTt01%K■LiWT*0^K■X—UWT4^oa%K5<flppmWOOOI/h—WT>02%K一TestCcrnd.NCXNO^NIO^.AlphaT03iCC21.0

?tat6?tep

+20-190囂5￥乩鳴5VqU%0.00200 250 300 350 400 450temperalure再以鉀（K）元素為例：同樣的情況下，14,000小時以后，鐵基子篩SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線）r?切+?arictin*■A—FH+?；K250300400中w』i~^s>ES0.80-4-TestCoriaMOK5OQpirnHCl^.lNDx 0.3AJphba1.&T-siKp板1.0T42a?neo?c025ve-l^H2?O5Vol.%COZ5Vd.%尉悻甘94.Q0Q1/bcoOppmoppmtemperaturePCI優(yōu)勢4:二次污染釩基SCR：釩基是有毒的，必須由專業(yè)公司回收，深埋地下幾十米，幾十年以上才能逐步消除毒性。歐美對釩基催化劑的回收有嚴格的法律規(guī)定，必須要專業(yè)的處理。鐵基分子篩SCR：沒有毒性，可以按照正常垃圾處理，業(yè)主或者工程公司都可以輕易完成。5應用1.1機組相關參數(shù)機組型號：數(shù)量：功率：運行時間/年：燃料：1.2尾氣相關參數(shù)設計基于如下排氣參數(shù)：機組排氣溫度（100%載荷）排氣流量（100%載荷）：NO含量（100%載荷）：X1.3性能保證系統(tǒng)運行時間：安裝SCR系統(tǒng)后尾氣NO含量:顏巴赫J4201臺1409KW8000小時天然氣（要求S含量小于15ppm）409 °C5998Nm3/hr500mg/Nm3@5%含氧量24000hrW75mg/Nm3@5%含氧量系統(tǒng)壓降： VmBar催化劑壽命： $24000hr煙氣經SCR系統(tǒng)溫度損失（有保溫層時）：V2°C處理前尾氣中NOx含量（100%載荷）Gasg/bhp-hrg/kW-hrppmrdppnvd102ppnvd115?02mg/MmL1dry9BK%■■吉dryA15KOalb/hrks/hrtons/yrNOw(asNC2：1.C9L46203.03296.15109.89.15306.74” 4l552.0616.49CO-一----一一一-THC-一一---一一一一PMC)-一---一--一-NMHC■---■-----CHZU-一-一--一-一-煙氣含0量： 10%2煙氣含H0量：10%2處理前尾氣中NOx含量（100%載荷）Gasj/bhp-hrs/ktf-hrPPIDVclppard?碎02PDBVd*15%02mj/Nm3dry?酥Qang/lf?3dry015K旳lb/hrkg/hrlens/yrNOx(asN02)0.160.223D.45'44.421&.4SS3.5731.010.5S0.312.47CO--一---一---THC----------PN(asC)---—-一一--NMHC-■--■■---■CH20--一---一---描述型號數(shù)量反應室反應室模塊，反應室材質-碳鋼CBL32001SCR催化劑V6-6-3108靜態(tài)混合器CM5502

混合管L30001所有管道連接處的墊片和緊固件噴射及控制系統(tǒng)TOC\o"1-5"\h\zPLC控制柜+人機界面+反饋控制 DNS-BF 1噴槍 INR10 1噴射柜模塊 DEX60 1DM301DCT061DM301DCT061尿素罐模塊，體積lm3（含加熱器、液面高度傳感器及溫度傳感器）空壓機DT1 1D-02 1客戶提供如下：提供4-20mA機組載荷信號提供機組運轉信號提供380VAC三相電源尿素溶液消耗量：每臺機組尿素水溶液（溶度32.5%）預計消耗量：6.0L/Hr

6SCR設備價格表一年運行費用表1機組功率KW14802臺數(shù)臺13催化劑價格元/KW1064催化加投資萬元155催化劑壽命h240006年運行時間h80007單臺尿素用量L/h4.908尿素水溶液價格元/噸45009年尿素費用萬元17.610單位KWh尿素費用元/KWh0.015611年催化劑費用萬元5.0012單位KWh催化劑費用元/KWh0.004413年總成本萬元22.614單位KWh總運行費元/K