1、燃氣發電機組SCR脫硝項目方案1 SCR脫硝技術簡介選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction）脫硝技術, 簡稱SCR脫硝技術。是20世紀80年代初開始逐漸應用于工業鍋爐和 電站鍋爐煙氣脫硝的工藝，也是目前國際上應用最廣、最有成效的煙 氣脫硝技術之一。在日本、歐洲、美國等國家地區的大多數電廠中基 本都運用該技術。SCR脫硝技術是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3液 氨、尿素）來“有選擇性”地與煙氣中的0 x反應并生成無毒無污染 的主和H：0,而不與煙氣中的氧氣發生反應，達到除去煙氣中的NOx 的目的，脫硝效率約為80曠90%。與其他脫硝技術相比，具有裝置結

2、 構簡單、脫硝效率高、技術成熟、運行可靠、便于維修等特點，并且 沒有副產物產生，不形成二次污染。燃機發電機組的尾氣中的0 x, 主要包括0和NO：,是造成大氣污染的主要污染源之一。2脫硝原理SCR脫硝技術的原理是煙氣和還原劑（如NH3液氨、尿素）與 空氣的混合物在經過SCR反應器的蜂窩式或板式催化層時，煙氣中的 NOx （主要是NO以及少量的0：）和加入SCR反應器中的還原劑、空 氣中的0：發生選擇性催化還原反應，生成無污染的N：和H：0o 其主要反應式如下：4N0+ （NHJ：CO+O：=4N2+4H：O+2CO：3工藝流程SCR脫硝技術主要由尿素存儲罐、尿素噴射箱、噴射柜、噴嘴、SCR控制

3、、SCR反應室等部分組成。尿素以計算好濃度(32.5%)的溶 解液的形態儲存于尿素罐中，在尿素噴射箱中在壓縮機、尿素泵的作 用下送到噴射柜，然后在與煙氣和空氣充分混合進入SCR反應室。當 煙氣經過SCR反應室的催化層時，發生選擇性催化還原反應。如下圖噴射柜4 SCR催化劑的比較和選擇采用同行業具有領導品牌的科萊恩公司的催化劑，科萊恩的脫硝 分子篩主要有鐵基分子篩SCR和帆基SCR。鐵基分子篩SCR對硫含量非常敏感，但是天然氣含硫量極低，一 般不超過4ppm,所以并不存在使鐵基分子篩SCR中毒的問題。帆基SCR催化劑：以V2O5-WO3/TiO2為主要活性組分的SCR催化劑。鐵基-分子篩SCR催

4、化劑：以鐵基分子篩為主要活性組分的SCR催 化劑。鐵基-分子篩：狹義上講是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，是由硅 氧四而體或鋁氧四而體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大?。ㄍǔ?0. 32. Onm）的孔道和空腔體系，從而具有篩分分子的特性。是高活 性，高選擇性催化劑的主要材料。Fe作為分子篩的骨架元素，則稱之 為鐵基分子篩（Fe-zeolite）。SCR催化劑EnviCat 15700EnviCat 20019催化劑類型饑基(VWT-SCR)鐵基-分子篩（Fe-Zeolite）理想工作溫度260-400325-600耐硫性：耐硫性高燃料含硫100ppm熱老化性能：較低高最高脫硝效率：95%95%燃氣

5、三聯供脫硝選擇鐵基分子篩SCR的理由關于減少氮氧化合物的排放，SCR技術是全球范圍類最常見的解 決方案，應用范圍涵蓋了車用，化工廠，煤電廠，發電機組等各個領 域。根據SCR允許的工作的溫度區間不同，一般分為低溫SCR催化劑 （150C-260C左右），主要使用銅基分子篩SCR催化劑；中溫SCR催 化劑（260C-400C左右），主要應用帆基SCR催化劑；以及高溫SCR 催化劑（400C-600C以上），主要應用鐵基分子篩SCR催化劑。商用車，煤電廠均為目前國內SCR脫硝的主要應用領域，其尾氣 出口溫度一般都低于400C,所以普遍應用中溫段的帆基SCR催化劑。 而天然氣機組三聯供項目，尾氣的溫度

6、遠高于400攝氏度，甚至會超過550C的高溫，同時為了余熱利用，要求脫硝方案要盡可能的減少 熱量的損失?；谶@些情況，高溫段鐵基分子篩SCR催化劑相對于帆 基SCR催化劑，明顯更適合三聯供燃氣機組脫硝的需求。200250300350400450500550600temperature C優勢1：鐵基分子篩SCR比銳基SCR工作溫度區間更高機基SCR （左圖藍色曲線） 更適合在中等溫度區間工 作（260C到425吒），耐 硫性較高。鐵棊分了篩SCR催化劑適 合更高溫度的工作環境 （325C-600C） 但是 耐硫性較差。400 ppm NOx, 10% NO2, balance N2. GHSV

7、 30.000 h 1優勢2:鐵基分子篩SCR的抗熱老化性能遠高于帆基SCR經過550C高溫老化24/48/72小時后，饑基SCR的催化性能有明顯wOM T1 JVVIMO2饑基SCR在550匯的高盤下老化24/48丿72小時后的性能(2 i ro-iict0畑、esw%g5 VMSW3i MCIVI 優勢3:鐵基分子篩SCR對有毒物質有更好的耐受性天然氣雖然是較為清潔的能源，但是在燃氣機組運行的過程 中，潤滑油消耗，尿素溶液消耗以及燃料燃燒任然會產生K, Na等 物質，而且隨著時間會不斷在催化劑上積累，不斷降低SCR的活性。 對于這些有毒元素的耐受性，鐵基分子篩SCR相對于帆基SCR優勢。有

8、毒物質來源B燃料,潤滑油Na, K尿素溶液，燃料，潤滑油Mg尿素溶液，燃料，潤滑油Ca尿素溶液，燃料，潤滑油Zn尿素溶液，燃料，潤滑油Mo尿素溶液，燃料，潤滑油P尿素溶液，燃料，潤滑油S燃料,潤滑油以鎂（Mg）元素為例：下圖中綠色的曲線是工作14, 000小時以后 聚集的，鹿對帆基SCR活性的影響，可以明顯看出活性嚴重減低。1.000.800.600.40WVT pristinediVWT 0.12% MgWVT* 0.2% Mg VVVT 0.4% WgOVUVT* 0.8% Mg0.00N aiej uoSJaMJO。XONTest Cond.NOx500 ppmNO2/NOX0.3Alp

9、ha10Tstat 6 stepT420 ,90 9025 Vol.%CO25 Vol.%H2O5 Vol.%GHSV84 000 1/tl200250300350temperature C400450以鎂（Mg）元素為例：同樣的情況下，14, 000小時以后，鐵基 分子篩SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線）。1.000.806040 o oz5eu.2saAUO0 XON0.200.00- Fe-Zeolne pntme Fe-Zeoliv? 10 1 iM% MgA- Fe-Zeoli +0.2 74% Mg- Fe-Zeoliie* 0 4 v/t% MaTeit Cond.NOx50

10、0 ppmN O2HO 冥0,3A0 02%KVWT t01%K-VWT *02%KO-VWT806040 o20-X-VWT *0 8% KTest Co nd.WOx 500 ppm NO2/NOK 0.31.0stat 6 step420-190 CC5 Vol.%5 Vol.%5 Vol.%640001H102 C02002250003350o40504temperatureC再以鉀（K）元素為例：同樣的情況下，14, 000小時以后，鐵基子篩 SCR催化劑的活性變化不大（綠色曲線） 優勢4:二次污染【亠 aleuosguooXONl帆基SCR：帆基是有毒的，必須由專業公司回收，深埋地

11、下幾十 米，幾十年以上才能逐步消除毒性。歐美對帆基催化劑的回收有嚴 格的法律規定，必須要專業的處理。鐵基分子篩SCR：沒有毒性，可以按照正常垃圾處理，業主或者 工程公司都可以輕易完成。5應用1.1機組相關參數機組型號：數量：功率：運行時間/年：燃料：1. 2尾氣相關參數設計基于如下排氣參數：機組排氣溫度（100%載荷）： 排氣流量（100%載荷）：N6含量（100%載荷）:1. 3性能保證系統運行時間：安裝SCR系統后尾氣N0、:含量:顏巴赫J4201臺1409 KW8000 小時天然氣（要求S含量小于15ppm）409 C5998 Nm7hr500 mg/Nm 5%含氧量24000 hrW7

12、5 mg/Nm3 5%含氧量系統壓降： mBar催化劑壽命：N24000 hr煙氣經SCR系統溫度損失（有保溫層時）： 2C處理前尾氣中NOx含量（100%載荷）Gasg/bhp-hrg/kWhrppnvdppnvd 95% 02ppnvd 915% 02mg/Nm3 dry0 5* 02nK/Mm3dry 015% 02lb/hrkg/hrtons/yrHOx (as N02)1.091.46203. 03296. 16109. 89557. 15206. 74r 4.552. 0616. 49COTHCPM (as C)NMHCCH20煙氣含Q量：10% 煙氣含H：0量：10%處理前尾氣中

13、NOx含量（100%載荷）Gasg/bhp-hrg/kW-hrppmvdDpnvd B5% 02ppmvd 915% 02mg/Nm3 dry 5% 02ng/Nm3dry 915% 02lb/hrkg/hrtons/yrNOx (as N02)r 0.16r 0.2230.45F44.42r 16.48S3. 5731.01r 0.68F 0.31F 2.47COTHCPM (as 0NMHCCH20描述型號數量反應室反應室模塊，反應室材質-碳鋼CBL32001SCR催化劑V6-6-3108靜態混合器CM5502混合管L30001所有管道連接處的墊片和緊固件噴射及控制系統PLC控制柜+人機界

14、面+反饋控制DNS-BF1噴槍INR101噴射柜模塊DEX601計量泵模塊DM301傳感器模塊DCT061尿素罐模塊，體積lm3（含加熱器、液面高度傳感器及溫度傳感器）DT11空壓機D-021客戶提供如下：提供4-20mA機組載荷信號提供機組運轉信號提供380VAC三相電源尿素溶液消耗量: 每臺機組尿素水溶液（溶度32. 5%）預計消耗量：6.0 L/Hr6 SCR設備價格表一年運行費用表1機組功率KW14802臺數臺13催化劑價格元/KW1064催化加投資萬元155催化劑壽命h240006年運行時間h80007單臺尿素用量L/h4. 908尿素水溶液價格元/噸45009年尿素費用萬元17.610單位KWh尿素費用元/KWh0.015611年催化劑費用萬元5. 0012單位KWh催化劑費用元/KWh0. 004413年總成本萬元22.614單位KWh總運行費元/KWh0. 0201表二設備及安裝費用催化劑種類科萊恩