脱硝催化剂技术

燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化

2018年09月28日 热度:572 ℃

摘要:目前,经济的高速发展对环保提出了越来越高的要求,因此,加大燃煤锅炉NOx脱除控制颇为重要。以我国现有脱硝机组的SCR脱硝成本作为研究的切入点,基于烟气SCR脱硝成本的组成及影响因素,通过长期实践和探索,总结并归纳出几点关于降低烟气SCR脱硝成本的具体对策,以实现对该装置的优化,为我国环保事业做出更大的贡献。

阶段,中国能源研究会节能减排中心根据当前环保形势,提出“工业锅炉节能减排治理污染系统解决方案”推广并使用洁净煤,尽快将社会散烧煤及低效小型燃煤工业锅炉改进成集中煤炭热电联供。该方案的提出,主要是为了控制燃煤电站锅炉NOx的排放量,避免对环境产生危害。选择性催化还原烟气脱硝技术作为控制燃煤电厂NOx的重要技术,对燃煤电厂的发展起着决定性的作用,因此,探究、分析SCR脱硝技术相当有必要。本文重点探讨了该技术在应用过程中的成本及影响因素,并结合这两大方面提出了降低SCR脱硝成本的优化措施,以供参考。希望通过本文的探究和剖析,能够实现SCR脱硝技术高效应用于燃煤电厂锅炉NOx脱除的目的。具体内容如下。

1 剖析脱硫成本的组成及影响因素

脱硫成本主要由三部分组成,即:财务成本、运行成本和检查、维护成本。其内容主要是:财务成本,包含保证设备装置运行的筹集资金所发生的贷款利息、增值税及其他财务开支;运行成本,包含燃煤电厂烟气SCR脱硝装置在满足正常脱硝时产生的各项费用,一般情况有电费、水费、还原剂费及其他人力物力的投资费用;检查、维护成本,是指为了确保烟气SCR脱硝装置正常运行所花销的维护费用,主要有催化剂更换产生的费用,其他装备检查维护所产生的费用等。

机组类型、机组容量、脱硝效率、还原剂类型和入口NOX浓度都是影响燃煤电厂烟气SCR脱硝成本的主要因素,具体内容表现在:①机组类型。实践发现供热煤耗与总煤耗之间的比例越高,说明脱硝的运行成本越高。造成供热机组脱硝运行成本增加的原因是在计算过程中,由于各种脱硝成本没能够对机组供热部分发生的脱硝成本进行折算便直接计算,导致脱硝过程中所需供热煤耗与总煤耗之间的比例升高。②机组容量方面。如图1所示,机组容量与脱硝成本之间呈反比例函数,设备在运行过程中,机组容量不断增大时,脱硝成本呈下降的趋势;相反,设备运行时,机组容量减少时,脱硝成本呈上升的趋势。③脱硝效率方面。研究发现,脱硝效率增加时,肯定会造成脱硝运行成本、检查和维护成本不断增加,脱硝效率与脱硝成本之间呈正比例关系。此外,脱硝运行时,还可能由于还原剂的使用,导致脱硝效率增加,相应的增加了脱硝成本。④还原剂类型方面。表1中的数据可以说明还原剂类型与脱硝成本之间存在的关系。液氨脱硝组的脱硝成本明显低于尿素脱硝组,是由于尿素分解系统需要用电或者是燃油。相比液氨来说,明显成本增加了。⑤入口NOx浓度方面。为了确保脱硝装置能够正常运行,需要一部分维护费用。与此同时,还需要增加催化剂层数,以确保脱硝的效率。

2 优化烟气SCR脱硝系统的对策

针对上述脱硝成本及影响因素了解到,入口NOx浓度、脱硝效率、还原剂类型、机组容量和机组类型都会在不同程度上影响到脱硝成本,造成财务支出、运行费用和维护费用的增加,这就给燃煤电厂的发展带来了一定的影响。就此,结合这些内容,本文提出了降低SCR脱硝成本的策略,希望能够达到优化的目的,具体内容是如下。

2.1 优化还原剂的耗量

整个脱硝装置在运行过程中,还原剂耗量的增加,势必会增加脱硝成本,因此,为了降低脱硝运行成本,从减少还原剂的耗量方面采取措施非常有必要。液氨是脱硝装置还原剂的主要组成成分,但是,氨会扩散。氨与NOx混合和分布对脱硝效率和防止氨逃逸有直接的影响。就此,为了避免这两大问题的出现,可通过在脱硝装置中加装导流板来确保还原剂均匀分布。

2.2 优化吹灰系统

燃煤电厂生产过程中,产生的废物呈细小颗粒状,它会直接引起催化剂表面钝化,这样就大大降低了催化剂的活性。此时,需要通过优化吹灰系统来确保脱硝系统在燃煤电厂生产中的正常运行。通常选择使用蒸汽式吹灰器来达到优化的目的。此外,还可以根据SCR装置的具体运行情况,选择合适的吹灰方式,降低脱硝成本。

2.3 优化催化剂

通常催化剂发生自身性能的温度在300~450 ℃之间,同时,烟气温度也控制在300~450 ℃之间,才会为催化剂提供有利条件。如果温度过高,会造成烧结的现象。所以,为了确保催化剂正常工作,降低脱硝成本,控制催化剂的反应温度相当重要。

3 结束语

综上所述,当前在燃煤电厂发展的过程中,安装SCR脱硝装置势必会增加脱硝成本。文中对SCR脱硝成本的组成及影响因素进行剖析后,提出采用优化还原剂的耗量优化吹灰系统,优化催化剂来达到降低脱硝成本的目的,从而实现优化。此外,该方案的提出,对电厂NOx的排放进行科学治理,同时适应了能源与环境和谐发展的需求。笔者希望更多有关人士参与到SCR脱硝成本优化工作的研究中来,为实现电厂企业的可持续发展战略目标做出更大的贡献。

来源:科技与创新

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