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发电机烟气SCR脱硝尿素喷射系统

作者:migembacom时间:2022-04-291057 次浏览

信息摘要:

一般情况下,造成氮氧化物(NOx)污染的途径主要有二个方面:一是自然发生源污染,二是人为发生源污染。自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。氮氧化物(NOx)的人为来源主要有汽车、电厂、工厂。在过去,空气中的氮氧化物(NOx)最大的来源是火力发电、锅炉等。而在大城市中,氮氧化物(NOx)绝大部分来源于

一般情况下,造成氮氧化物(NOx)污染的途径主要有二个方面:一是自然发生源污染,二是人为发生源污染。自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。

氮氧化物(NOx)的人为来源主要有汽车、电厂、工厂。在过去,空气中的氮氧化物(NOx)最大的来源是火力发电、锅炉等。

而在大城市中,氮氧化物(NOx)绝大部分来源于机动车尾气排放。当汽车行驶时,内燃机燃烧过程中的高温和富氧条件生成了氮氧化物(NOx)。

1.NOx对人体的致毒作用,危害较大的是NO2,主要影响呼吸系统,可引起支气管炎和肺气肿等疾病;NO非常容易与动物血液中的色素(Hb)结合,造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹,它与血色素的亲和力很强,约为CO的数百倍至一千倍;

2.NOx对植物的损害;

3.NOx是酸雨、酸雾的主要污染物,酸雨会破坏森林植被,造成土壤酸化、贫瘠、物种退化、农业减产,还会使水体造成污染,鱼类死亡;

4.NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾;这种烟雾使人发生眼睛红肿、喉痛咳嗽、外表潮红等症状,严重者造成心肺功能衰竭、死亡。

5.NOx参与臭氧层的破坏,氧化亚氮(N2O)在高空同温层中会破坏臭氧层,使较多的紫外线辐射到地面,增加外表癌的发病率,还可能影响人的免疫系统。

SCR技术的基本原理:

尿素喷射控制单元(DCU)通过CAN总线从发动机ECU获取尿素喷射相关参数(转速、负荷、进气量、NOx原始浓度等),通过标定好的尿素喷射MAP确定尿素溶液喷射量,并控制尿素喷射装置将定量的尿素溶液以雾状形态喷入排气管中,尿素液滴在高温废气作用下发生热解反应,生成所需要的还原剂(NH3),NH3与高温废气混合后进入到SCR催化转化器,在催化剂的作用下NH3NOx有选择性地还原为无害的氮气。

SCR的系统主要包括尿素喷射系统(喷射控制单元、尿素供给单元、喷射单元和尿素箱等)、SXR催化转化器(载体、催化剂及其封装)、传感器(上游温度传感器、NOx传感器、尿素液位温度传感器)以及相应的连接线路及管路组成

SCR脱硝还原剂的选择

SCR法常用的脱硝还原剂有液氨、尿素和氨水。

若采用液氨作为脱硝系统的还原剂,则优点是脱硝系统储罐容积可以较小,还原剂价格也最便宜;缺点是氨气有毒、易燃、易爆,储存的安全防护要求高,需要经相关消防、安监及质监等部门审批才能大量储存和使用;另外,若涉及重大危险源,每年需定期检验、评估。

若采用氨水作为脱硝系统的还原剂,氨水有刺激气味,易挥发和具弱碱性,有一定的操作安全要求,且还原剂综合单价比液氨高,但储存、处理、输送比液氨简单。

若采用尿素作为脱硝系统的还原剂,因尿素不易燃烧和爆炸,无色无味,运输、储存、使用比较简单安氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用全;但是其综合单价比氨水高,且需要采用专用的尿素热解或尿素水解装置,一次投资费用较高。

尿素喷射系统的影响

尿素喷射系统包括尿素喷射控制器(DCU)、尿素供给单元(尿素泵)、尿素喷射单元(尿素喷嘴)、尿素箱、相应管路、传感器和连接线束组成。尿素喷射系统计量精确性和喷雾雾化质量是尿素喷射系统最基本的功能要求。如果尿素喷射系统计量不够精确会造成喷入排气中的尿素溶液过少或过多,造成NOx转化效率过低或者氨逃逸。尿素溶液喷雾雾化质量对尿素溶液的蒸发、分解和沉积物的生成有很大影响。

SCR催化转化技术具有技术升级连续性好、开发周期和成本短、燃油经济性较好、对燃油品质要求低等优势,但其仍存在许多问题,尤其在排气温度较低的情况下,存在着尿素分解不良形成结晶沉淀、低温转化效率低等问题。因此,SCR技术仍有待于进一步发展。