NOx治理丨某化肥廠沼氣發(fā)電機(jī)組尾氣脫硝治理項(xiàng)目

NOx治理丨某化肥廠沼氣發(fā)電機(jī)組尾氣脫硝治理項(xiàng)目

原創(chuàng)：Leelool營銷中心  20190711

項(xiàng)目簡介

項(xiàng)目名稱：沼氣發(fā)電機(jī)組尾氣NOx治理項(xiàng)目

設(shè)備名稱：綠聯(lián)凈化L-GETX系列尾氣凈化器

技術(shù)方案：選擇性催化還原技術(shù)（SCR+ASC）

采購數(shù)量：七臺套

客戶單位：國內(nèi)某知名化肥廠

設(shè)計(jì)單位：綠聯(lián)凈化技術(shù)（東莞）有限公司

1、當(dāng)?shù)?strong>排放標(biāo)準(zhǔn)解讀

標(biāo)準(zhǔn)中要求“自2017年1月1日起，新建企業(yè)按所在控制區(qū)應(yīng)分別執(zhí)行表2中“重點(diǎn)控制區(qū)”和“一般控制區(qū)”的排放濃度限值，部分行業(yè)還應(yīng)按所在控制區(qū)從嚴(yán)執(zhí)行表3中相應(yīng)的排放濃度限值。”本項(xiàng)目最終按照“重點(diǎn)控制區(qū)NOx<100mg/m3”的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2、本案難點(diǎn)分析

（1）．硫化物影響：沼氣的主要成分是甲烷、二氧化碳、氮?dú)狻錃狻⑸倭苛蚧瘹涞葰怏w組成 ，前端脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響SCR系統(tǒng)效率和使用壽命，進(jìn)入SCR系統(tǒng)的尾氣中硫化物超標(biāo)會造成催化劑中毒失效；

（2）．硅氧烷影響：沼氣中含有硅氧烷成分在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒時(shí)高溫而附著在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞氣門組件上對發(fā)動(dòng)機(jī)造成重要損壞，同時(shí)，硅氧烷在溫度下降時(shí)會附著在SCR系統(tǒng)催化劑上，從而導(dǎo)致系統(tǒng)NOx處理效率下降；

（3）．尾氣排溫高：中溫SCR催化劑兼顧了可靠性、處理效率和經(jīng)濟(jì)性，中溫催化劑理想工作溫度在260-400℃，實(shí)際工況往往沼氣內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排溫都超過這個(gè)溫度。理想的方式是經(jīng)過合理的降溫再進(jìn)入SCR反應(yīng)器，但這樣會造成熱損失致使后端余熱鍋爐或者溴化鋰空調(diào)裝置能源轉(zhuǎn)化效率降低，在實(shí)際工作場景中往往得不到投資方支持。而采用高溫催化劑價(jià)格昂貴，同時(shí)因?yàn)閷α蚧锏葰怏w成分敏感而性能不穩(wěn)定，使用壽命不能保障。到目前為止國內(nèi)還沒有高溫分子篩催化劑使用壽命超過24000小時(shí)的應(yīng)用案例，極少數(shù)國外廠商也不能保證高溫催化劑的使用壽命，如此種種不確定性無疑給商業(yè)電站造成不僅投資高昂，而且后期綜合運(yùn)營成本也高昂并且不可控等；

（4）．綜合經(jīng)濟(jì)性：目前以沼氣等為主要燃料的內(nèi)燃發(fā)電站基本由企業(yè)出資承建，運(yùn)行時(shí)需要一定的經(jīng)濟(jì)收益確保項(xiàng)目投入產(chǎn)出符合預(yù)期。而在實(shí)際的SCR系統(tǒng)選型招標(biāo)采購時(shí)，由于這個(gè)產(chǎn)業(yè)剛剛興起，全球范圍內(nèi)優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商極少，注重品質(zhì)的采購單位往往以進(jìn)口燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)良為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)而順延選擇進(jìn)口的SCR系統(tǒng)供應(yīng)商。具體甄選時(shí)，需注意以下三個(gè)方面：

一方面，國內(nèi)領(lǐng)先的SCR系統(tǒng)供應(yīng)商與國外相當(dāng)。根據(jù)近兩年的浸泡式深入研究后，需要特別提醒的是，在燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)脫硝領(lǐng)域國內(nèi)與國外除開高溫催化劑領(lǐng)域有差距之外，系統(tǒng)開發(fā)上幾乎處于同等水平，主要技術(shù)來自于汽車SCR技術(shù)與火電廠脫硝技術(shù)的融合并基于燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)特性進(jìn)行創(chuàng)新，已經(jīng)取得了突破性成績并做了很好的商業(yè)應(yīng)用。目前國內(nèi)領(lǐng)先的大功率內(nèi)燃機(jī)SCR系統(tǒng)供應(yīng)商如同互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一樣國內(nèi)外難分伯仲；

二方面是，國內(nèi)外廠商在全程服務(wù)上有差異。SCR系統(tǒng)不同于燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組，并非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。每一個(gè)項(xiàng)目需要根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)排溫、燃?xì)獬煞帧⒐ぷ鳝h(huán)境、治理目標(biāo)、以及實(shí)際工作場景等等進(jìn)行個(gè)性化定制方案，在這個(gè)總市場需求并不大的領(lǐng)域要求國外供應(yīng)商提供及時(shí)快捷的售前服務(wù)目前還沒有出現(xiàn)。極少數(shù)國外代理商只停留在賣產(chǎn)品的層面，不是不想提供服務(wù)，而是沒有合適的人力資源和足夠收益支撐。

三方面，定制開發(fā)和運(yùn)行成本上的差異。SCR系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性由目標(biāo)燃?xì)鈿怏w成分和尾氣溫度、催化劑性能和價(jià)格、反應(yīng)器封裝結(jié)構(gòu)和材料工藝、混合管設(shè)計(jì)制造合理性、控制噴射系統(tǒng)、反應(yīng)流場是否合理科學(xué)、前期項(xiàng)目方案定制開發(fā)和后期長遠(yuǎn)應(yīng)急服務(wù)等等核心要素組成，國內(nèi)外同時(shí)具備這些要素于一身的供應(yīng)商少之又少。行業(yè)發(fā)展之初，劣幣驅(qū)除良幣。內(nèi)燃機(jī)SCR系統(tǒng)屬于新生事物，設(shè)計(jì)方、招標(biāo)方、投資方、監(jiān)理方、使用方等相關(guān)板塊都缺乏專業(yè)選型考核標(biāo)準(zhǔn)，一部分投資方存在應(yīng)付驗(yàn)收的驗(yàn)收后期擱置不用的僥幸心理，從而在實(shí)際采購過程中并不容易甄選到綜合能力均衡的供應(yīng)商。一個(gè)重要表現(xiàn)是，供應(yīng)商抓住采購方既要達(dá)標(biāo)又要低價(jià)的心理，低價(jià)中標(biāo)并盲目承諾系統(tǒng)處理指標(biāo)排放達(dá)標(biāo)，而在項(xiàng)目實(shí)施過程中排放不達(dá)標(biāo)無法驗(yàn)收，造成整個(gè)項(xiàng)目不能獲得合法運(yùn)行批文而損失巨大的心理脅迫采購單位加價(jià)的情形屢次出現(xiàn)。

還有一種情況是，即使暫時(shí)排放達(dá)標(biāo)，但是由于催化劑的使用壽命短和整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)欠合理，控制系統(tǒng)不夠精準(zhǔn)，催化劑更換費(fèi)用和尿素消耗量巨大，造成經(jīng)濟(jì)性大大下降，同時(shí)氨排放也超標(biāo)，造成了新的污染。本項(xiàng)目經(jīng)測算，尿素消耗不超過0.006元/kWh。

3、綠聯(lián)凈化解決方案

（1）．技術(shù)方案：SCR+ASC，整體設(shè)計(jì)布局如下：

（2）．系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)方程式示意圖如下：

（3）．系統(tǒng)控制原理示意圖：

4、項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)景

5、排放數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測

本系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)治理需求，在混合管前端通過前NOx傳感器、溫度傳感器采集尾氣參數(shù)及功率大小等一并傳輸給PLC系統(tǒng)控制尿素噴射量。在SCR反應(yīng)器出口端通過NOx傳感器、溫度傳感器、氨逃逸傳感器（可選）等采集處理后的NOx含量，出口溫度和NH3濃度 （通過可選傳感器實(shí)現(xiàn)）。在電控系統(tǒng)液晶控制顯示屏上會實(shí)時(shí)顯示出對應(yīng)數(shù)據(jù)，也可以遠(yuǎn)機(jī)位的方式在中央控制室實(shí)時(shí)監(jiān)測，不需要單獨(dú)采購煙氣分析儀分析處理后煙氣成分。本系統(tǒng)經(jīng)過擴(kuò)展，處理系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)可自動(dòng)同步到云端，通過PC和移動(dòng)客戶端可實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)際排放指標(biāo)。