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我公司專業(yè)從事水泥窯爐煙氣脫硫脫硝工程。
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燃燒區(qū)的氧濃度對(duì)各種類型的NOx生成都有很大影響。（6）脫NOX效率高，高可達(dá)50%；當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)α<1，燃燒區(qū)處于"貧氧燃燒"狀態(tài)時(shí)，對(duì)于抑制在該區(qū)中NOx的生成量有明顯效果。根據(jù)這一原理，把供給燃燒區(qū)的空氣量減少到全部燃燒所需用空氣量的70％左右，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝從而即降低了燃燒區(qū)的氧濃度也降低了燃燒區(qū)的溫度水平。因此，第一級(jí)燃燒區(qū)的主要作用就是抑制NOx的生成并將燃燒過(guò)程推遲。燃燒所需的其余空氣則通過(guò)燃燒器上面的燃盡風(fēng)噴口送入爐膛與第一級(jí)所產(chǎn)生的煙氣混合， 3 SNCR及其影響因素完成整個(gè)燃燒過(guò)程。
當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，又會(huì)減慢反應(yīng)速度，N+O2→NO （2）所以溫度的控制是至關(guān)重要的。該工藝不需催化劑，但水泥窯爐脫硝效率低，高溫噴射對(duì)鍋爐受熱面安全有一定影響。存在的問(wèn)題是由于溫度隨鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行周期而變化及鍋爐中NOx濃度的不規(guī)則性，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝使該工藝應(yīng)用時(shí)變得較復(fù)雜。在同等水泥窯爐脫硝率的情況下，該工藝的NH3耗量要高于SCR工藝，3、濕式同時(shí)水泥窯爐脫硫水泥窯爐脫硝工藝從而使NH3的逃逸量增加。因此影響SNCR系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)和運(yùn)行的主要因素是。
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在還原劑的接收和儲(chǔ)存系統(tǒng)中，SCR旁路管路主要是因?yàn)楫?dāng)鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候，反應(yīng)器入口的溫度可能會(huì)下降到低于催化劑的佳反應(yīng)溫度區(qū)間，此外在鍋爐的停機(jī)以及開(kāi)機(jī)運(yùn)行期間，其溫度也會(huì)產(chǎn)生很大的波動(dòng)，因此需要SCR反應(yīng)器的旁路使煙氣繞過(guò)反應(yīng)器，已避免在非活性溫度區(qū)間內(nèi)使催化劑中毒或使催化劑的表面受到污染。同時(shí)該要進(jìn)行密閉防止煙氣SCR的反應(yīng)器中。尿素一般采用50%的水溶液,可直接噴入爐膛。由于尿素的冰點(diǎn)僅為17.8e℃。因此，較冷的季節(jié)應(yīng)對(duì)尿素溶液進(jìn)行加熱和循環(huán)。尿素可采用固體顆粒運(yùn)輸，但在廠內(nèi)必須設(shè)置溶解裝置。與氨系統(tǒng)相比，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝尿素系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):尿素是一種無(wú)毒、低揮發(fā)的液體，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面比氨更加安全；此外，尿素溶液噴入爐膛后在煙氣中擴(kuò)散較遠(yuǎn)，可改善大型鍋爐中吸收劑和煙氣的混合效果。由于尿素的安全性和良好的擴(kuò)散性能，(2)反應(yīng)劑的計(jì)量稀釋和混勻;采用尿素的SNCR系統(tǒng)多在大型鍋爐上應(yīng)用。
第一類是Pt-Rh和Pd等貴金屬類催化劑, (4) 液膜法凈化煙氣是美國(guó)能源部能源技術(shù)中心的一種水泥窯爐脫硝技術(shù)。國(guó)外如美國(guó)、加拿大、等國(guó)對(duì)液膜法進(jìn)行了大量的研究。液膜為含水,原則上對(duì)NOx 有吸附作用的都可以作為液膜。通常以氧化鋁等整體式陶瓷作為載體[4]，最早布置的SCR系統(tǒng)中多采用這類催化劑，其對(duì)SCR反應(yīng)有較高的活性且反應(yīng)溫度較低，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝但是缺點(diǎn)是對(duì)NH3有一定的氧化作用。因此在八、九十年代以后逐漸被金屬氧化物類催化劑所取代，CombiNOx工藝是采用提鈉、提鈣和硫代硫酸鈉作為吸收劑的一種新型濕式工藝。其原理的關(guān)鍵反應(yīng)為:NO2 + SO32 - = NO- 2 + SO- 3 ,其中亞提鈉的主要作用是提供吸附氮氧化物的亞硫酸根離子;提鈣的作用是,一方面吸附,另一方面利用它微溶的性質(zhì)亞硫酸根在吸收液中的濃度,此工藝的吸收物為硫酸鈣和磺酸。該工藝的氮氧化物的脫除率為90 %～95 % ,的脫除率為99 %。此工藝的缺點(diǎn)是脫除后的產(chǎn)物為鈉和鈣的硫酸鹽及亞硫酸鹽的混合物,這給后續(xù)處理階段脫除物帶來(lái)困難,該工藝目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。目前僅應(yīng)用于低溫條件下以及天然氣燃燒后尾氣中NOX的脫除[2]。
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第三類是沸石分子篩型，以堇青石蜂窩陶瓷作為載體，采用溶膠－凝膠法在其表面附著γ-Al2O3進(jìn)行擴(kuò)表后作為SCR催化劑的載體，采用浸漬法擔(dān)載Fe2O3作為活性組分，經(jīng)不同濃度銅溶液浸漬，并在105℃下干燥，并在400℃煅燒4小時(shí)，后制得孔道式催化劑。截取4×4的孔道在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行水泥窯爐脫硝活性。主要是采用離子交換方法制成的金屬離子交換沸石。通常采用碳?xì)浠衔镒鳛檫�原劑。所采用的沸石類型主要包括Y-沸石、ZSM系列、MFI、MOR等，特別是Cu-ZSM-5，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝國(guó)外學(xué)者的研究工作較多。 這一類催化劑的特點(diǎn)是具有活性的溫度區(qū)間較高，最高可以達(dá)到600℃[6]。同時(shí)，這類催化劑也是目前國(guó)外學(xué)者研究的重點(diǎn)，由于爐內(nèi)低氮技術(shù)的局限性, 對(duì)于燃煤鍋爐,采用改進(jìn)技術(shù)可以達(dá)到一定的除NOx 效果,但脫除率一般不超過(guò)60%。使得NOx 的排放不能達(dá)到令人滿意的程度,為了進(jìn)一步NOx 的排放，必須對(duì)后的煙氣進(jìn)行水泥窯爐脫硝處理。 目前通行的煙氣水泥窯爐脫硝工藝大致可分為干法、半干法和濕法3 類。其中干法包括選擇性非催化還原法(SNCR) 、選擇性催化還原法(SCR) 、電子束聯(lián)合水泥窯爐脫硫水泥窯爐脫硝法;半干法有活性炭聯(lián)合水泥窯爐脫硫水泥窯爐脫硝法;濕法有臭氧氧化吸收法等。就目前而言，干法水泥窯爐脫硝占主流地位。其原因是：NOx與SO2相比，化學(xué)活性，難以被水溶液吸收；NOx 經(jīng)還原后成為的N2和O2，水泥窯爐脫硝的副產(chǎn)品便于處理；NH3對(duì)煙氣中的NO可選擇性吸收，是良好的還原劑。但是工業(yè)應(yīng)用方面還不多。
燃煤鍋爐中，通常采用豎直放置的SCR反應(yīng)器， 為了SNCR對(duì)NOx的還原效率，氨的泄漏量，必須在設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵的工藝參數(shù)：燃料類型、鍋爐負(fù)荷、爐膛結(jié)構(gòu)、受熱面布置、過(guò)量空氣量、NOx濃度、爐膛溫度分布、爐膛氣流分布以及CO濃度等。煙氣自上而下通過(guò)催化劑床層。在反應(yīng)器內(nèi)通常布置多層催化劑。在反應(yīng)器中還要布置吹灰裝置以移除催化劑表面上沉積的顆粒物。對(duì)于燃煤鍋爐而言，其蜂窩狀催化劑的孔烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝道間距為7-9mm，對(duì)燃?xì)忮仩t為3-4mm，減少孔道間距可以增加單位體積催化劑的表面積但是同時(shí)增加了孔道堵塞的可能性。因此在設(shè)計(jì)中通常綜合考慮以上兩種因素進(jìn)行。1）SCR水泥窯爐脫硝反應(yīng)為保證穩(wěn)定均勻的煙氣流率并便于吹灰裝置工作，在催化劑床層的上方，通常布有旋轉(zhuǎn)風(fēng)板和流動(dòng)矯正柵格。
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在歐洲和日本早期建造的燃煤鍋爐電站系統(tǒng)中，在循環(huán)床鍋爐中，為避免產(chǎn)生高濃度的氣態(tài)As（As2O3），可以在燃料中加入一些石灰石，典型的添加比例大概為1：50的燃料，石灰石的加入能夠有效的反應(yīng)器入口氣相中砷的濃度，在石灰石中，的CaO分子能夠與As2O3發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)催化劑無(wú)害的Ca（AsO4）固體。通常采用的是尾部SCR布置。在這種布置方法中，通常將SCR反應(yīng)器布置在所有的氣體排放控制設(shè)備之后，包括顆粒物控制設(shè)備和濕法煙氣水泥窯爐脫硫。烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝在前面的氣體控制設(shè)備中，已經(jīng)移去了絕大多數(shù)對(duì)SCR催化劑有害的組分。但是，由于在尾部煙氣的溫度低于NH3/NOx反應(yīng)所需要的溫度區(qū)間，因此煙氣需要被重新加熱。通常使用油或天然氣的管路燃燒器或蒸汽式油加熱器進(jìn)行加熱。(2)溫度，防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)；再熱煙氣的熱能通常有一部分通過(guò)氣－氣換熱器中進(jìn)行回收。
因此，根據(jù)上面的反應(yīng)過(guò)程，4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1）煙氣水泥窯爐脫硝系統(tǒng)由氨氣制備系統(tǒng)和水泥窯爐脫硝反應(yīng)系統(tǒng)兩部分組成。水泥窯爐脫硝反應(yīng)系統(tǒng)由SCR催化反應(yīng)器、噴氨系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)所組成。烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝此外還有控制系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)器入口NOX的濃度調(diào)整噴氨量。液氨存儲(chǔ)和供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨儲(chǔ)槽、液氨蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽和氨氣稀釋槽、省煤器旁路的主要作用是當(dāng)煙氣的溫度較低時(shí)，引一路煙氣繞過(guò)省煤氣直接SCR的反應(yīng)器中，以保證煙氣的溫度處于SCR催化劑的活性溫度區(qū)間之內(nèi)。廢水泵、廢水池等[7]。
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在燃煤電站的SCR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在這三種形式中，快速型NOx所占比例不到5％；在溫度低于1300℃時(shí)，幾乎沒(méi)有熱力型NOx。對(duì)常規(guī)燃煤鍋爐而言，NOx主要通過(guò)燃料型生成途徑而產(chǎn)生。經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題有3個(gè)，分別是顆粒物對(duì)反應(yīng)器孔道的堵塞、催化劑的中毒以及煙氣中的SO2的氧化等。但是在目前的工程應(yīng)用中，烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并弄清催化劑鈍化的機(jī)理，并在系統(tǒng)與催化劑的設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的措施即 而采用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學(xué)反應(yīng)為：可將上述問(wèn)題避免。
SO2會(huì)在催化劑的作用下被氧化成SO3。 1、空氣分級(jí)這一反應(yīng)對(duì)于SCR水泥窯爐脫硝反應(yīng)而言是非常不利的。因?yàn)?/span>SO3可以和煙氣中的水以及NH3反應(yīng)，從而生成硫酸氨和硫酸氫氨。烘干窯爐煙氣除塵脫硫脫硝而這些硫酸鹽（尤其是硫酸氫氨）可以對(duì)下游的空氣預(yù)熱器產(chǎn)生堵塞。而防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，SCR反應(yīng)的溫度至少要高于300℃。同時(shí)，在對(duì)于V2O5類商用催化劑， 3.1 溫度對(duì)SNCR的還原反應(yīng)的影響釩的擔(dān)載量不能太高，通常在1％左右以防止SO2的氧化。
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環(huán)保部今日通報(bào)，根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站最新會(huì)商結(jié)果，受不利氣象條件影響，預(yù)計(jì)1月6日-8日，京津冀及周邊地區(qū)重污染過(guò)程仍將持續(xù)，部分地區(qū)將出現(xiàn)重度及以上污染。8日，受冷空氣影響，空氣質(zhì)量明顯改善。