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来自:山东临沂鲁南风机有限公司 发布日期:2020/6/27
核心提示:山东临沂风机设备—临沂环保设备—鲁南风机浅谈水泥窑烟气SCR脱硝催化剂的选型及应用

SCR脱硝技术是将还原剂(氨水/尿素)喷入烟气,在催化剂的作用下,选择性地将烟气中的NOx还原成N2和H2O,钒钛类催化剂最佳反应温度区间为300~420℃。

水泥窑SCR脱硝工艺一般有高温高尘、高温中尘、中低温中尘和低温低尘四种布置方案。

1.1 高温高尘布置

该布置方案是将SCR脱硝系统放置于预热器C1出口与余热锅炉之间,C1出口烟气温度约为280~350℃,烟气中粉尘浓度80~100 g/Nm3,此处烟气温度满足催化剂的最佳反应窗口,但烟气中粉尘浓度高,催化剂堵塞风险大,且粉尘中的碱性物质易造成催化剂中毒,降低催化剂使用寿命。若选择大节距的催化剂,再配备高频次的声波+耙式组合吹灰方式,该方案也是可行的,国外有部分水泥企业有采取该布置方式的案例。该方案的缺点是:耙式吹灰间隔短、吹灰频繁,运行能耗大,催化剂会受到一定程度的机械损伤。高温高尘SCR脱硝工艺流程见图1。


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1。2 高温中尘布置

该布置方案是将SCR脱硝系统放置于预热器C1出口与余热锅炉之间,反应器前端增加预除尘设备,进入SCR反应器内烟气温度约为280~350℃,粉尘浓度降低至20 g/Nm3以下,仍选用较大节距的催化剂,为避免催化剂堵灰,建议采用声波+耙式组合吹灰方式。高温中尘SCR脱硝工艺流程见图2。

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1。3 中低温中尘

该布置方案是将SCR脱硝系统放置于余热锅炉出口与高温风机或增湿塔之间,进入SCR反应器内烟气温度约为180~220℃,粉尘浓度为20~50 g/Nm3,该布置方式所选催化剂为低温催化剂。目前高效的低温催化剂市场价格很高,且能耐碱金属中毒的低温催化剂还处于研究阶段。

在研究中低温方案过程中,若烟气中SO2含量较高时,需充分认识和控制催化剂对SO2氧化生成SO3,与脱硝还原剂NH3反应生成的硫酸氢氨对催化剂及下游设备造成的严重影响。目前国内外水泥企业尚未有采用该方案的SCR脱硝案例。

1。4 低温低尘

该布置方案是将SCR脱硝系统放置于窑尾收尘器之后,脱硝烟气中的粉尘浓度可控制在20mg/Nm3以下,粉尘对催化剂的磨损和堵塞可忽略。催化剂可选用小孔薄壁高比表面积的蜂窝式催化剂或波纹式催化剂。该脱硝工况烟气温度仅80~130℃,催化剂活性非常低,国外相关案例是利用蓄热体和补充热源将烟气再加热至催化剂反应温度区间,但工艺结构复杂,运行能耗大,建设费用高,在国内水泥企业应用存在较大难度。

综上所述,结合水泥窑烟气工况及催化剂研究现状,综合考虑现阶段最适合水泥行业的SCR脱硝技术应优先选用“高温中尘”,其次是“高温高尘”的布置方式。


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