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尿素脫硝的基本設(shè)備介紹

admin_hbcy — Mon, 31 Mar 2025 09:14:21 +0000

尿素脫硝（Urea-Based Selective Catalytic Reduction,?Urea-SCR）是一種利用尿素溶液作為還原劑，在催化劑作用下將煙氣中的氮氧化物（NOx）轉(zhuǎn)化為氮氣（N?）和水（H?O）的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、船舶發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域的尾氣處理。其核心設(shè)備組成如下：

1. 尿素溶液儲存與供應(yīng)系統(tǒng)

尿素儲罐：存儲尿素溶液（通常為40%~50%濃度的車用尿素溶液，即AdBlue）。
輸送泵：將尿素溶液從儲罐輸送至計量系統(tǒng)。
加熱裝置：防止尿素溶液在低溫下結(jié)晶（需維持溫度在0℃以上）。

2. 尿素溶液計量與噴射系統(tǒng)

計量模塊：精確控制尿素溶液的噴射量（根據(jù)NOx濃度、煙氣流量等參數(shù)自動調(diào)節(jié)）。
噴射器（噴嘴）：將尿素溶液霧化后噴入煙氣管道或混合區(qū)。
壓縮空氣系統(tǒng)：輔助霧化尿素溶液（部分系統(tǒng)采用空氣輔助噴射）。

3. 熱解/水解反應(yīng)系統(tǒng)

尿素溶液需分解為**氨氣（NH?）**才能參與SCR反應(yīng)，根據(jù)工藝不同分為：

熱解爐（Decomposition Chamber）：
尿素溶液在高溫（300~500℃）下熱解為NH?和異氰酸（HNCO），需配套加熱器或利用煙氣余熱。
水解反應(yīng)器：
在催化劑作用下，尿素溶液水解為NH?和CO?（適用于低溫場景）。

4. 混合與均布系統(tǒng)

靜態(tài)混合器/導(dǎo)流板：確保氨氣與煙氣均勻混合，避免局部濃度過高或過低。
噴氨格柵（AIG, Ammonia Injection Grid）：多噴嘴設(shè)計，優(yōu)化氨氣分布。

5. SCR反應(yīng)器（核心設(shè)備）

催化劑層：
裝載V?O?-WO?/TiO?等催化劑，在280~400℃下催化NOx與NH?反應(yīng)：

$4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} \to 4 N_{2} + 6 H_{2} O$
吹灰系統(tǒng)：
定期清除催化劑積灰（聲波吹灰或蒸汽吹灰）。

6. 控制系統(tǒng)

PLC/DCS控制柜：
實時監(jiān)測NOx濃度、溫度、流量等參數(shù)，調(diào)節(jié)尿素噴射量。
CEMS（煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)）：
反饋脫硝效率，優(yōu)化運(yùn)行。

7. 輔助設(shè)備

稀釋水系統(tǒng)（可選）：用于調(diào)節(jié)尿素溶液濃度。
廢液回收裝置：處理設(shè)備沖洗或泄漏的尿素溶液。
保溫與伴熱系統(tǒng)：防止管道和設(shè)備低溫結(jié)晶。

關(guān)鍵注意事項

溫度控制：SCR反應(yīng)需適宜溫度，煙氣溫度過低需加熱，過高可能損壞催化劑。
氨逃逸：過量氨氣會形成二次污染，需嚴(yán)格控制噴射量。
催化劑壽命：定期檢測催化劑活性，防止中毒（如砷、堿金屬）或堵塞。

簡化流程示意圖

尿素儲罐 → 輸送泵 → 計量模塊 → 噴射器 → 熱解/水解 → 氨氣混合 → SCR反應(yīng)器 → 凈化煙氣

此系統(tǒng)通過精準(zhǔn)控制實現(xiàn)高效脫硝，需根據(jù)具體工況（如煙氣成分、溫度）設(shè)計設(shè)備參數(shù)。

SCR脫硝——使用尿素脫硝流程

admin_hbcy — Tue, 10 Dec 2024 01:04:26 +0000

SCR（選擇性催化還原）脫硝技術(shù)是一種通過尿素作為還原劑，將氮氧化物（NOx）轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)氮氣（N2）和水（H2O）的方法。以下是SCR脫硝過程中使用尿素的詳細(xì)流程：

尿素溶液的制備：首先，將固體尿素與去離子水混合，制成濃度為40%至50%的尿素溶液。這一步通常在溶解罐中進(jìn)行，尿素粉末通過螺旋給料機(jī)輸送到溶解罐里，然后用去離子水溶解。

尿素溶液的儲存與供應(yīng)：制備好的尿素溶液儲存在儲罐中，儲罐通常設(shè)有加熱裝置以保持溶液溫度不低于40°C，以確保其流動性。尿素溶液通過供液泵、計量與分配裝置輸送到霧化噴嘴，然后進(jìn)入絕熱分解器。

尿素溶液的熱解：在絕熱分解器中，尿素溶液被加熱至高溫（通常在600℃左右），在此過程中尿素分解生成氨（NH3）、二氧化碳（CO2）和水蒸氣。這個過程稱為尿素的熱解法。

氨氣的生成與噴射：分解產(chǎn)生的氨氣與稀釋空氣混合均勻后，通過噴槍噴入SCR反應(yīng)器中。噴槍通常使用雙流體霧化技術(shù)，將尿素溶液霧化成微小顆粒，以增加與煙氣的接觸面積，提高反應(yīng)效率。

脫硝反應(yīng)：在SCR反應(yīng)器中，氨氣與煙氣中的NOx在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)，生成氮氣和水。這一過程主要依賴于催化劑提供的活性位點，使氨與NOx充分反應(yīng)。

余氨去除與排放：為了防止氨氣的逃逸對環(huán)境造成影響，需要在SCR系統(tǒng)后設(shè)置氨氧化或吸收裝置，以去除可能殘留的氨氣，確保排放的煙氣符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)控制與監(jiān)測：整個SCR系統(tǒng)由電控單元進(jìn)行控制，根據(jù)煙氣流量、催化劑溫度和NOx濃度等參數(shù)精確計算所需的尿素噴射量，并通過傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)整，以確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

SCR脫硝技術(shù)通過尿素的熱解生成氨氣，并在催化劑的作用下將NOx還原為無害物質(zhì)，從而達(dá)到減少氮氧化物排放的目的。這種方法相比傳統(tǒng)的SNCR技術(shù)具有更高的靈活性和效率，并且由于尿素的物理性質(zhì)較為安全，因此在工業(yè)應(yīng)用中得到了廣泛使用。

SCR脫硝過程關(guān)于尿素的用量問題

admin_hbcy — Tue, 03 Sep 2024 03:28:41 +0000

SCR脫硝系統(tǒng)中尿素的用量計算是一個復(fù)雜的過程，需要考慮多種因素。我們可以得出以下結(jié)論：

尿素溶液的儲存和供給：尿素溶液一般以尿素水溶液（AdBlue）的形式供給，并且其儲存和供給需要符合相應(yīng)的規(guī)范和要求，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

尿素?zé)峤庀到y(tǒng)：在SCR煙氣脫硝過程中，尿素?zé)峤庀到y(tǒng)的能耗較高，可以通過采用高溫?zé)煔鈸Q熱器代替電加熱器來降低運(yùn)行成本。

尿素溶液儲罐：例如，在某臺1000MW超超臨界機(jī)組中，尿素溶液儲罐設(shè)置有兩臺，每臺容積為135 m3，能夠滿足BMCR工況下不少于6天的尿素溶液用量需求。

尿素泵的功能：SCR尿素泵的主要功能是精確地計量和輸送尿素溶液到排氣系統(tǒng)中的SCR催化器，確保尿素溶液以適當(dāng)?shù)牧亢蛪毫Ρ粐娙肱艢饬髦校瑥亩畲蠡呋€原反應(yīng)的效率。

綜上所述，SCR脫硝系統(tǒng)中尿素的用量不僅取決于具體的工況和設(shè)備配置，還需要通過專業(yè)的計量和分配裝置進(jìn)行精確控制。