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新聞資訊
高分子脫硝技術(簡稱:PNCR),是清華大學化工系謝續明教授團隊與和悅環保強強聯合、相互合作共同開發而成,實現了高脫硝率、低運行成本和合格可控的氨逃逸指標,為企業提供切實可行的解決方案。
該技術使用計算流體力學(CFD)和化學動力學模型(CKM)進行工程設計,是將虛擬現實技術與特定燃燒裝置尺寸、燃料類型及特性、鍋爐負荷范圍、燃燒方式、爐膛過??諝?、初始或基線NOX濃度、爐膛煙氣溫度分布、爐膛煙氣流速分布等因素相結合進行綜合分析后,得出的重大技術突破。
PNCR技術主要應用在垃圾焚燒鍋爐和生物質鍋爐的煙氣治理,可使NOX滿足低于50mg/m3的超低排放要求,通過布置合適的進料位置,使脫硝劑與煙氣充分混合,噴入的脫硝劑與煙氣中的NOX反應而達到脫硝目的,其產物是水H2O、氮氣N2、二氧化碳CO2及其它無毒無害氣體。
3.1工藝原理
高分子脫硝劑為固體粉劑,便于運輸儲存,是整個技術的核心,脫硝劑是以高分子材料作為載體,把氨基成分聚合負載在高分子材料上,形成粉體狀材質,在700~900℃之間的溫度窗口,高溫下氨基和高分子連接的化學鍵斷裂,釋放出大量的含氨基官能團,氨基與煙氣中NOx發生反應,達到脫除NOx目的。
高分子脫硝劑一直作為我公司的重點研發項目,通過與清華大學謝續明教授團隊的合作,不斷對藥劑進行技術更新,以達到更好的綜合使用效果。
反應機理:
CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO2
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
4NO2+2NH3+O2→3N2+6H2O
3.2工藝流程
工藝系統主要包括:料倉、下料系統、稱重系統、羅茨風機、輸送系統、噴射系統、控制系統和輔助系統。
控制邏輯設計合理,各個系統單元在自控系統指揮下,能自動和手動控制,并與廠區鍋爐參數和在線監測數據緊密聯系,可最大程度的減少NOx數據波動,穩定達標。
3.3工藝特點
和悅高分子脫硝技術是鍋爐煙氣脫硝領域的一次重要的技術革新,為企業提供切實可行、穩定達標、運行成本低的解決方案。
我公司研發的PNCR系統具有以下特點:
※脫硝效率高,NOx能夠穩定達到50mg/Nm3以下的超低要求,并可以根據業主需求控制更低的排放指標。
※建設投資少,與傳統的SCR技術相比,造價只是其30%-40%,綜合運行成本只是其70%左右,垃圾焚燒爐合噸垃圾運行成本為7.5元-8元,生物質鍋爐合每蒸噸每小時4.2-4.5元。
※本系統不使用催化劑,節省了催化劑的投資和后期的維護及危廢垃圾(廢棄催化劑需要由危廢垃圾處置單位處理)的處置費用。
※工藝系統及設備簡單,后期設備運維需要的人員及維護費用少。
※設備集成化程度高,占地面積小,不需要對鍋爐進行停爐改造,建設周期大大縮減。根據鍋爐大小,只需要30平米-50平米的面積即可。
※由于是干態的藥劑,全程無水的參與,因此對鍋爐熱效率無任何影響,且沒有副產物,不形成二次污染。
※氨逃逸低,對鍋爐后續的省煤器、預熱器及煙道沒有任何腐蝕作用,安全性能優。
※流程簡單,能實現自動化和精準控制,通過對鍋爐的負荷、煙氣量、NOx濃度等連鎖數值的控制,可實現無人值守的全自動化控制。
- 高分子脫硝設備
PNCR脫硝設備,脫硝劑上料部分采用負壓上料的方式,藥劑輸送部分采用正壓輸送的方式。
控制系統采用PLC控制,就地采用觸摸屏及按鈕控制方式,遠程采用上位機控制方式,預留DCS遠程通訊接口,以實現脫硝系統的統一控制,大氣污染物NOx達標排放。
4.1負壓上料設備
上料系統采用負壓上料機理,上料管采用軟質料管,料進口采用吸嘴式。通過保持管道內的氣壓低于外界大氣壓進行物料輸送,采用羅茨風機作為真空動力源,將上料管道及粉倉抽成真空狀態,促進進風口形成氣相與固相的兩相混合流,經上料管道進入粉倉,設備和管路在真空狀態下只能發生內泄漏,因而環境比較清潔。
4.2正壓輸送設備
正壓輸送是利用輸送系統的前端,也就是系統起點的風機向輸送管道內通入壓縮空氣,利用管道起點與終點的壓力差,使空氣在管道內流動,并帶動物料運動的。正壓輸送系統中,物料由供料裝置送入輸送系統,再輸送終點,物料與空氣分離。
4.3下料稱重設備
作為專業的設備制造廠家,根據不同的實際應用場合,我公司可以提供各種型號和規格的下料稱重設備,具有高效、低功耗、低維護率、低磨損率、高性價比等優點。
電機均采用知名品牌的變頻器控制,觸料材質均為304及以上規格。
4.4控制系統
我公司經過多個項目的實施,不斷優化控制邏輯,提高軟件、硬件的流暢配合,形成了獨到的PNCR自控系統,正常情況可實現全自動無人值守,故障情況能及時報警并切入手動運行狀態,確保安全穩定運行。
4.5輸送管道
物料輸送管道設計滿足各項行業技術規范,管道布置合理,材質規格選配滿足系統運行需求,裕量設置充足,能最大程度的延長管道使用壽命,減少管道的磨損,避免堵料情況的發生。
- 脫硝技術比較
內容 |
PNCR |
SCR |
SNCR |
藥劑 |
高分子還原劑 |
液氨、氨水或尿素溶液 |
尿素溶液或氨水 |
反應溫度 |
750~900℃ |
高溫催化劑:300-420℃;中溫催化劑:200-300℃ |
800~1000℃ |
脫硝效率 |
85%~95% |
85%~95% |
30%~50% |
NH3逃逸 |
3ppm |
3ppm |
超過10ppm |
對鍋爐后續設備影響 |
沒有影響 |
沒有影響 |
會產生腐蝕 |
占地面積 |
小 |
大 |
較大 |
環保性 |
固體粉顆粒,無有害物質產生 |
催化劑需要定期更換,廢棄催化劑為危廢垃圾 |
有一定廢水產生 |
安全性 |
無安全隱患 |
液氨、氨水有安全隱患 |
氨水有安全隱患 |
對鍋爐熱效率影響 |
無影響 |
無影響 |
噴入液態藥劑影響一定熱效率 |
改造難度 |
設備集成化程度高,需要在爐膛合適溫區開孔,并連接管道,難度小,施工周期短 |
設備龐大,需要改造鍋爐,難度大,施工周期長 |
需要安裝較多設備,在爐膛合適溫區開孔,并連接管道,難度較大,施工周期較長 |
投資成本 |
較低 |
高 |
適中 |
運行成本 |
低 |
高 |
低 |
- 應用案例
6.1山西國耀集團稷山項目2X12MW生物質鍋爐,每套鍋爐配置一套PNCR設備,實現NOx低于50mg/Nm3的超低排放指標,最低可達20mg/Nm3以下的排放數值,系統運行穩定可靠,可實現無人值守的自動運行
6.2永城長青生物質能源有限公司PNCR脫硝項目
6.3鄭州滎錦綠色環保能源有限公司PNCR脫硝項目
6.4永城協鑫再生能源有限公司PNCR脫硝項目
6.5光大綠色環保脫硝項目
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