二、燃氣發(fā)電機煙氣脫硝工藝發(fā)展現(xiàn)狀

  目前，常用的控制NOX的排放的途徑大致分為兩類：

  1、燃燒控制，以改進內(nèi)燃機燃燒過程為核心的機內(nèi)凈化技術，  即以稀薄燃燒技術和廢氣再循環(huán)為代表的低排放燃燒技術；

  2、末端治理，即在排氣系統(tǒng)中采用化學或物理的方法對NOx進  行凈化的排放后處理技術，主要技術有選擇性催化還原技術  (SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)。

  其中選擇性催化還原SCR（Selective Catalytic       Reduction），是目前國際主流高效去除尾氣中氮氧化合物的技術路線：主要針對排氣中的NOx，在一定溫度（一般為 350℃-600℃）范圍內(nèi)，催化劑將NOx分解成無害的氮氣（N2）和水（H2O）。

  三、 凱能科技燃氣輪機尾氣SCR脫硝系統(tǒng)特點

  1、凱能科技燃氣發(fā)電機尾氣SCR脫硝系統(tǒng)產(chǎn)品廣泛應用于柴油發(fā)電機、燃氣內(nèi)燃機和燃氣輪機等尾氣處理上，凱能科技20年致力于煙氣余熱回收和SCR脫硝產(chǎn)品既可以設計生產(chǎn)制造煙氣余熱利用產(chǎn)品和SCR煙氣脫硝產(chǎn)品，又可以規(guī)劃和配套余熱利用和SCR脫硝系統(tǒng)，使系統(tǒng)和設備達到良好的使用狀態(tài)。

  2、凱能科技已經(jīng)為燃氣發(fā)電機配套千余套余熱鍋爐，極為熟悉燃氣輪機余熱鍋爐結構，更加合理的布置SCR系統(tǒng)設備，保證煙氣速度場和NH3濃度場的合理和均勻性。

  3、凱能科技為保證燃氣輪機尾氣SCR脫硝效果，選用高效進口催化劑。

  1、SCR脫硝設備和煙氣余熱回收一體化設計，脫硝系統(tǒng)能適應鍋爐的啟停及負荷變動，具有良好的適應性。

  2、SCR脫硝設備的調(diào)試、啟停和運行不影響內(nèi)燃機的正常運行。

  3、對原機組改動小，改造成本低。

  4、NOx轉(zhuǎn)化率超過90%，在溫度變化范圍較大的情況下仍能保證較高的轉(zhuǎn)化率；

  5、使用尿素作為還原劑，安全可靠。

  6、低背壓設計，對發(fā)動機效率影響較小。

  7、能適應鍋爐40%BMCR工況至100%BMCR工況之間的任何負荷。

  五、凱能科技SCR脫硝技術原理

 

  SCR又稱選擇性催化還原系統(tǒng)，其工作原理是將一定量的尿素水溶液以霧狀形態(tài)噴入發(fā)動機排氣管中，尿素液滴在高溫下發(fā)生水解和熱解反應，生成所需要的還原劑氨氣（NH3）。氨氣在催化劑的作用下，有選擇性地將煙氣中的氮氧化物（NOx）還原為氮氣（N2）和水（H2O），從而降低煙氣中的NOx濃度。

 

  在電控單元的控制下，尿素泵將尿素從尿素罐中抽出, 加壓、過濾后送到計量噴射單元, 壓縮空氣經(jīng)控制單元調(diào)壓后也送到計量噴射單元, 定量噴射閥打開后, 尿素在壓縮空氣的引射作用下射出,和壓縮空氣混合后經(jīng)噴嘴噴入排氣管。電控單元根據(jù)廢氣流量、催化器的溫度和氮氧化物含量精確計算出所需的尿素噴射量, 發(fā)出相應的脈寬調(diào)制信號給定量噴射閥, 噴射閥根據(jù)信號對尿素進行計量, 保證尿素噴射量的精確性。

 

  尿素水溶液分解反應：

            (NH2)CO+H2O=2NH3+CO2

  NOx還原反應：

  標準反應：4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O

  慢速反應：6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O

  快速反應：NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O

  六、凱能科技SCR脫硝系統(tǒng)組成及特點

 

  1、SCR脫硝系統(tǒng)特點

 

  a、SCR脫硝裝置結構簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低；

 

  b、還原后的氮氣直接排放到大氣中，且無二次污染；

 

  c、設備體積小，運行費用低，自動化程度高，可靠性好；

 

  d、系統(tǒng)運行阻力小 ；

 

  e、裝置連接簡單快捷，耐腐蝕性強，整體性能優(yōu)良。

 

 

  2、SCR脫硝系統(tǒng)組成

 

 

 

 

  a、SCR反應器總成

  b、SCR催化劑總成

  c、SCR控制系統(tǒng)

  d、尿素溶液計量噴射系統(tǒng)

  e、尿素溶液存儲系統(tǒng)

 

  凱能SCR反應區(qū)由三部分組成，第一部分為尿素噴射混合段，第二部分為導流段，第三部分為SCR反應段。內(nèi)部部件都安裝在各段的兩側(cè)，這樣更加有利于內(nèi)部部件的安裝和檢修。

  在SCR反應段的前端和后端裝有溫度傳感器和NOX傳感器, 對反應前后煙氣的溫度及NOx濃度進行檢測。

  反應段中部為催化劑載體段，該段可拆卸，同時可根據(jù)不同要求安裝不同個數(shù)和型號的催化劑載體應用到不同功率的設備中。

  1.催化劑的選擇

  在催化劑選擇方面，選取中溫釩基涂層催化劑，溫度窗口350—400℃，催化劑具有脫除效率高（經(jīng)治理后尾氣中NOx 濃度可小于100mg/m3，在最佳活性溫度350℃左右時治理后尾氣中NOx濃度可小于10mg/m3)，脫硝效率可達98%以上，選擇性好、氨泄漏率低等諸多優(yōu)點，是一種特別適合燃氣發(fā)動機尾氣氮氧化物治理的催化劑。且氣流流過催化劑時壓力降較低。幾何外表面積大，單位處理能力強，效率高。

  本項目催化劑采用多層布局，其中一層為備用層，催化劑采用整體模塊化抽拉式設計，安裝方便和后續(xù)更換催化劑方便。

  2.催化劑載體的性能特點

  ◇ 催化劑載體抗壓耐磨強度好，能夠耐受長期沖刷；

  ◇ 催化劑載體耐堿金屬及砷、汞等毒物；

  ◇ 催化劑載體選擇性高，能夠抑制三氧化硫的生成，降低催化劑中毒；

  ◇ 通過斷面硬化技術，加大增強了催化劑載體的機械性能，延長了使用壽命。

  1、燃氣輪機尾氣脫硝裝置控制系統(tǒng)包括：SCR煙氣監(jiān)測系統(tǒng)、尿素噴射系統(tǒng)、還原劑補給系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng)、遠程顯示。

  2、燃氣輪機尾氣脫硝裝置控制系統(tǒng)關鍵技術設計：集成計算機PLC控制裝置、高精密傳感器、SCR脫硝裝置控制機柜設計。