發(fā)電機(jī)產(chǎn)生氮氧化物原因和SCR脫硝方式

2021-01-08 00:00:00

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關(guān)鍵詞：脫硝方式,發(fā)電機(jī)尾氣氮氧化物脫硝,SCR脫硝反應(yīng)方式

一、發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生NOx（氮氧化物）的原因

隨著我國實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展已成為可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，因此環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前和今后一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工作。在燃煤電廠排放的大氣污染物中，氮氧化物（NOx）因?yàn)閷?duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康的危害極大，且難以處理，所以稱為重點(diǎn)控制排放的污染物之一。由于環(huán)保滯后，特別是治理資金的匱乏，我國對(duì)NOx的治理還很有限。NOx（氮氧化物）主要是NO（一氧化氮）和NO2（二氧化氮）。發(fā)電機(jī)組或者說發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料燃燒的過程中，NOx的形成途徑主要有兩條：一是有機(jī)地結(jié)合在燃料中的氮化物在高溫火焰中發(fā)生熱分解，并進(jìn)一步氧化而生成NOx；二是供應(yīng)燃燒用的空氣中的氮?dú)庠诟邷貭顟B(tài)與燃燒空氣中的氧發(fā)生化合反應(yīng)而生成NOx。

發(fā)電機(jī)尾氣氮氧化物脫硝

二、SCR脫硝反應(yīng)方式

SCR脫硝技術(shù)方式是煙氣與噴射的還原劑（如NH3、液氨、尿素）在經(jīng)過SCR反應(yīng)器的擠出式或涂覆式催化劑層時(shí)，煙氣中的NOx（主要是NO和少量NO2）和加入SCR反應(yīng)器的還原劑NH3、煙氣中剩余O2發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成無污染的N2和H2O。

SCR脫硝反應(yīng)方式

三、SCR脫硝方式流程

在電控單元的控制下，由尿素泵將尿素溶液從尿素罐中抽出，計(jì)量、加壓后送到雙流霧化噴射槍，壓縮空氣經(jīng)控制單元調(diào)壓后也送到計(jì)量噴射槍，噴射閥打開后，尿素在壓縮空氣的引射作用下噴出，和壓縮空氣混合后經(jīng)噴嘴霧化后噴入混合管道。自控單元根據(jù)廢氣流量、溫度和NOx濃度準(zhǔn)確計(jì)算出所需的尿素溶液噴射量，發(fā)出相應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)給計(jì)量泵，計(jì)量泵根據(jù)信號(hào)對(duì)尿素溶液進(jìn)行計(jì)量，從而保證尿素溶液量精準(zhǔn)噴射到混合管道。

高溫尾氣經(jīng)過混合管，經(jīng)過混合器實(shí)現(xiàn)均勻混合進(jìn)入催化反應(yīng)器，在催化劑的作用下，迅速發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)（，SCR）。混合的尾氣中含有的NOx和NH3在反應(yīng)器中的SCR催化劑作用下，生成N2和H2O，達(dá)到降低氮氧化物的效果；另外總有一部分沒有反應(yīng)的NH3（氨氣）流出及未反應(yīng)完全的NH3，為防止其排空造成二次污染，可在催化反應(yīng)器里加裝氨逃逸控制催化劑（氧化類催化劑），將未反應(yīng)完全的NH3氧化成N2和H2O，把氨逃逸控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，另外氨逃逸催化劑還可以將超過50%以上的CO轉(zhuǎn)化為CO2。

系統(tǒng)為閉環(huán)控制，即尿素噴射量會(huì)根據(jù)尾氣排放變化而變化。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，尿素會(huì)根據(jù)預(yù)先編程設(shè)定的曲線噴射；運(yùn)行穩(wěn)定后，通過對(duì)NOx的持續(xù)監(jiān)控，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整噴射劑量，既能讓NOx充分還原，也不讓多余的NH3逃逸。

主控中的PLC設(shè)備為控制系統(tǒng)的核心，通過搜集安裝在混合管末端、反應(yīng)器前段及末端等位置的傳感器信號(hào)，來控制系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)各個(gè)設(shè)備，如噴射裝置、尿素泵等工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

SCR脫硝方式流程