燃氣發電機組脫硝工程 尿素SCR技術 燃氣電站汽輪機尾氣后處理

 

 

SCR技術簡介：

 

    近年來通過優化柴油發動機的性能，如采用電噴技術、渦輪增壓技術等使得柴油發動機的燃燒更加充分，從而降低排放氣體中的CO（一氧化碳），HC（碳氫）以及黑煙；但是同時帶來的問題是發動機排放NOx（氮氧化物）卻大幅增加。SCR技術就是為了降低NOx而采用的一項新的技術。

 

1、 SCR技術

 

SCR技術是通過一套控制系統，通過實時監測發動機排放的NOx的數量，而指揮系統中的尿素泵噴射想匹配的尿素溶液（作為還原劑），通過SCR的催化劑使得排放氣體中的NOx被還原成對于人體無害的氮氣和水。

 

   SCR整體催化劑是將SCR催化劑涂覆在蜂窩陶瓷的載體上，然后將整個載體封裝在發動機的排氣消聲器中進行工作。

 

 

 

2、 SCR工作原理

 

1）SCR工作原理圖

 

 

 

 

2）各部件的主要功能:

 

         （1）SCR控制單元

 

              主要是通過此控制單元與發動機進行通信，同時通過與發動機的匹配，通過其控制策略，來控制Ad Blue供給裝置噴射適量的尿素溶液；

 

         （2）Ad Blue供給裝置

 

              即尿素溶液的供給裝置，包括尿素泵、噴嘴以及尿素罐（箱），主要是受SCR控制單元的指令，噴射適量的尿素溶液；

 

         （3）SCR催化器

 

              利用排氣消聲器，將SCR整體催化劑封裝在其中。發動機的尾氣經過SCR催化劑時，被還原成氮氣和水；

 

 

 

3、 SCR催化劑的工作原理：

 

      也就是發動機排放的氣體中的NOx（包括NO、NO2），在還原劑NH3（由尿素水解而來）的參與下，被還原成氮氣和水。

 

1） SCR催化劑的特點

 

SCR催化劑作為通用的脫硝催化劑，與其他的技術相比（如NSCR、LNT等）有如下特點：

 

（1） 還原劑不易被氧化，相對還原劑的成本較低

 

（2） SCR催化劑對硫不敏感，適用的范圍廣，特別是油品較差的適用環境；

 

（3） 控制策略相對較為復雜，但是對于再用的發動機，可以使用閉環的系統，

 

無需與發動機進行通信，也可以降低控制策略的復雜程度；

 

（4） 對于排氣溫度有一定要求，催化劑的低溫性能較差；

 

2） SCR催化劑的轉化效率

 

SCR催化劑的轉化效率是體現催化劑性能的重要標志，其中起燃溫度和溫度窗口是催化劑的兩個重要指標。

 

（1） 起燃溫度

 

即催化劑達到50%的轉化效率時的溫度。目前普遍使用的釩基SCR催化劑，其起燃溫度一般在220°左右，要達到更高的轉化率，需要發動機的排氣溫度更高；

 

（2）溫度窗口

 

即催化劑的溫度適用范圍，溫度窗口越大，即使用范圍越廣，也就是催化劑的性能高越好。圖中藍色曲線（代表催化劑A）的溫度窗口為250℃-500℃，比紅色曲線（代表催化劑B）的溫度窗口寬，性能更好。

 

 

 

                                                SCR催化劑性能圖示

 

（3）從圖4看出，要使得催化劑的效能增加，達到NOx更大的轉化率，需要更高的排氣溫度。

 

 

 

4、 封裝形式

 

對于SCR催化劑，可以根據發動機排量的大小、安裝的空間等要求，采用不同的封裝形式，如下圖，可以采用箱式或圓筒的結構，催化劑也可以根據載體的數量采取并聯或串聯或是混聯。    

 

 

5、安裝實際效果：

 

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