Методы восстановления вредных примесей в продуктах сгорания

1. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ПРОДУКТАХ СГОРАНИЯ

2.

3.

ТРЕБУЕМАЯ СТЕПЕНЬ АЗОТООЧИСТКИ ДЛЯ УГЛЕЙ,
СЖИГАЕМЫХ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ТЭС
(для блоков мощностью более 300 МВт)
Массовые концентрации выбросов
оксидов азота, мг/нм3
Без внедрения
технологических
мероприятий
После внедрения
технологических
мероприятий
Перспективные
нормативы
удельных
выбросов оксидов
азота, мг/нм3
ТШУ
600-800
300
200
33
ЖШУ
600-800
300
200
33
ТШУ
800-1100
400-700
200
50-72
ЖШУ
1200-1600
600-800
200
66-75
Вид топлива
Бурые угли
Каменные
угли
НИУ
Степень
азотоочистки, %

4.

ВТОРИЧНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ВЫБРОСОВ NOX
Методы восстановления оксидов азота до
N2 на стадии охлаждения продуктов
сгорания:
селективное некаталитическое
восстановление (СНКВ) - 30 - 40%,
селективное каталитическое
восстановление (СКВ) - до 80 - 95%.
НИУ

5.

СЕЛЕКТИВНОЕ
НЕКАТАЛИТИЧЕСКОЕ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
ОКСИДОВ АЗОТА
(СНКВ)

6.

СХЕМА РЕАЛИЗАЦИИ СНКВ

7.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И МОЛЬНОГО
СООТНОШЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СНКВ
NH 3
- мольное соотношение (1,05 – 1,1)
NO

8.

ДВОЙНОЙ ВВОД АММИАКА ПРИ РАБОТЕ
НА ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ
Используется для повышения эффективности СНКВ
на пониженных нагрузках

9.

СХЕМА РЕАГИРОВАНИЯ АММИАКА
"Канал N2":
1) 1, Т = 1150 1350 К (СНКВ)
2) > 1, Т = 620 690 К
на катализаторе (СКВ)
3) < 1, Т > 1500 К
N2
NO
NH3
O, OH, H
NH2
Лимитирующая стадия
(концентрации О, ОН, Н
резко уменьшается при
снижении температуры)
O, H
NO,
N,
NH
NH
NO,
N,
NH
O, OH, H
O,
OH
N
OH,
O2
NO
"Канал NO":
1, Т 1450 К
Присутствие в газах О, ОН, Н увеличивает долю
реагирования аммиака

10.

ВВОД АММИАКА С РАЗЛИЧНЫМИ ПРИСАДКАМИ
В качестве присадок
используют водород,
перекись водорода, СО,
метанол, этиленгликоль и
другие органические
соединения в виде спиртов,
кислот, фенолов и т.п.
Их подача в газовый тракт
сопровождается
появлением О, ОН, Н и
таким образом до несколько
сот градусов расширяет
температурный диапазон, в
котором имеет место
максимальная степень
восстановления оксидов
азота аммиаком

11. УСТАНОВКА СНКВ НА ТОЛЬЯТИНСКОЙ ТЭЦ (котел ТП-87, 420 т/час)

Принципиальная технологическая схема очистки дымовых газов от оксидов азота

12. УСТАНОВКА СНКВ НА ТОЛЬЯТИНСКОЙ ТЭЦ (котел ТП-87, 420 т/час)

Содержание оксидов азота
в дымовых газах, мг/нм3
ТП-87 доСНКВ
и послеНА
ввода
реагента (проскок ТЭЦ
УСТАНОВКА
ТОЛЬЯТИНСКОЙ
(котел
ТП-87,
420мг/нм3)
т/час)
аммиака
10-15
1500
1000
500
0
Содержание оксидов азота в дымовых газах котла ТП-87 до и после ввода реагента
(проскок аммиака 10-15 мг/нм3)

13. ИТОГИ ВНЕДРЕНИЯ СНКВ НА ТОЛЬЯТИНСКОЙ ТЭЦ

Установки по технологии СНКВ внедрены на 2-х котлах ТП-87
Тольяттинской ТЭЦ при сжигании кузнецких углей.
Основные технико-экономические показатели установок СНКВ
эффективность очистки газов от NOx - 40-60%;
эффективность очистки газов от NOx в сочетании с
технологическими мероприятиями по подавлению NOx - до 85%;
используемый реагент - аммиачная вода, аммиак или карбамид;
оснащение котлов установками СНКВ не требует реконструкции
топочно-горелочных устройств и котельного тракта;
изготовление и монтаж основного оборудования могут быть
выполнены силами Заказчика;
сроки внедрения установки - в пределах одного года (включая
проектные работы).

14. УСТАНОВКА АЗОТООЧИСТКИ ПО ТЕХНОЛОГИИ СНКВ ДЛЯ КАШИРСКОЙ ГРЭС

Комплекс работ «под ключ» по оснащению строящегося
энергоблоке № 3 (300 МВт) Каширской ГРЭС установкой СНКВ:
Технология СНКВ основана на селективном восстановлении
оксидов азота в дымовых газах аммиаком.
Реакция протекает в зоне температур 800-1100°С без участия
катализатора.
В качестве восстановителя применяется карбамид (не является
токсичным соединением), что по сравнению с аммиаком
существенно снижает стоимость сооружения установки СНКВ и
упрощает
ее
эксплуатацию,
поскольку
не
требуется
строительство аммиачного хозяйства.
Распределение восстановительной смеси в газоходе котла
осуществляется с помощью специальной раздаточной решетки.

15. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ СНКВ НА КАШИРСКОЙ ГРЭС

16.

Принципиальная технологическая схема высокотемпературной некаталитической очистки
дымовых газов от оксидов азота
ДУ80
ДУ200
1
10
Узел приготовления
раствора карбамида и
его подачи к
оборудованию очистки
3
9
2
К электрофильтру
4
Пар, 16 т/ч
0.5-0.6 МПа,
2400С-2900С, ДУ200
7
8
CO(NH2)2
ПК-50
Пар, 0.8-1.3 МПа,
2400С-2900С, ДУ200
Перегретый пар
5
6
1570 кг/ч,
ДУ25
1 – хранилище твердого карбамида; 2 – винтовой питатель; 3 – емкость для приготовления раствора карбамида;
4 – перекачивающий насос; 5 – рабочая емкость раствора карбамида; 6 – насос-дозатор; 7 – клапан; 8 –
регулятор давления; 9 – смеситель; 10 – распределительная решетка.

17.

18. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УСТАНОВКИ СНКВ с КАРБАМИДОМ

Отсутствие дорогостоящего катализатора;
Отсутствие аммиачного хозяйства;
Малая металлоемкость (в пределах котельного цеха 10 т);
Простота конструкции;
Возможность оптимизации за счет внедрения совместно с
технологическими мероприятиями;
• Низкие удельные капитальные затраты 15-20 $/кВт;
• Эффективность азотоочистки до 50 %.

19.

Снижение выбросов NOx в атмосферу в результате внедрения
установок некаталитической очистки