Арзан денитрификация SCR/SNC: технологиялар мен нарық? 

Арзан денитрификация SCR/SNCR: технологиялар мен нарық?

Адамдар арзан денитрификация туралы айтқанда, көптеген адамдар бірден катализаторлар немесе реакторлар үшін CAPEX-ті азайту туралы ойлайды. Бірақ нақты үнемдеу көбінесе басқа жерде - операциялық шығындарда және одан да маңыздысы, нақты объект үшін технологияны дұрыс таңдауда болады. SCR, SNCR - бұл жай ғана қысқартулар емес, бюджетті үнемдеуге немесе дұрыс емес бастапқы деректерге байланысты тұрақты асып кетуге әкелетін шешімдер. Ең жиі кездесетін қателік - SCR қажет болған жерде SNCR-ды қолдануға тырысу, оның қарапайымдылығы мен бастапқы бағасы төмен болғандықтан. Немесе керісінше.

Арзандық қайда жатыр?

Негіздерден бастайық.SNCR технологиясы- бұл жоғары температура аймағына (900-1100°С) реагентті (көбінесе несепнәр немесе аммиак) айдау. Күрделі шығындар шынымен де төмен: қымбат катализатор немесе күрделі жабдықтау жүйесі жоқ. Бірақ тиімділік сирек 40-60% -дан асады және бұл тамаша жағдайларда. Егер қазандықтағы температура өзгерсе, бұл жиі орын алады, әсіресе айнымалы жүктемелерде, тиімділік 20-30% -ға дейін төмендейді, ал аммиак шығарындылары (тайғақ) артады. Сіз реагент үшін ақы төлейсіз, бірақ қажетті NOx төмендеуін алмайсыз. Арзан ба? Онша емес.

CSCR жүйесіәңгіме басқаша. Жоғары тиімділік (90% дейін және одан жоғары), тұрақтылық. Бірақ баға катализатор ғана емес (айтпақшы, уақыт өте келе улы болады және ауыстыруды қажет етеді). Бұл сондай-ақ реактордың алдындағы газдарды жылыту, егер біз төмен температуралар туралы айтатын болсақ (төмен температуралы SCR - бұл жеке күрделі тақырып), бұл аэродинамикалық кедергінің жоғарылауына байланысты түтін шығарғыштардың жұмысы үшін энергия шығыны. Арзан SCR денитрификациясы нарықтағы ең арзан катализатор туралы емес, бүкіл жүйені оңтайландыру туралы: катализатор қабатын дұрыс есептеу, қысымның жоғалуын барынша азайту үшін оның түрін таңдау (мысалы, бал ұясы немесе пластина).

Менің бір жылу электр станциясында тәжірибем болды - олар ақша үнемдегісі келді, сондықтан олар арзан катализатордың жұқа қабатын орнатты. Алты айдан кейін тиімділік төмендеді, қысым күшейді, мен оны өзгертуге тура келді. Сатып алу кезінде үнемделген, тоқтау және ауыстыру кезінде жоғалған. Қорытынды: арзан келісім-шартқа қол қою сатысында емес, бүкіл өмірлік цикл үшін қарастырылуы керек.

Реагенттер нарығы және қателіктер

SNCR үшін несепнәр нарығы қарапайым болып көрінеді. Бірақ мұнда да нюанстар бар. Барлық техникалық несепнәр қолайлы емес. Биурет және қоспа металдардың концентрациясы маңызды - олар реакция кинетикасына әсер етеді және қосымша шығарындылар бере алады. Көбінесе тұтынушылар ең арзан опцияны сатып алады, содан кейін төмен тиімділікке және бітелген инжекторларға таң қалады. Түсіндіруіміз керек, кейде қымбатырақ болса да, одан да таза реагент қабылдаған дұрыс - оның тұтынуы аз болуы мүмкін.

SCR үшін аммиак - бұл басқа әңгіме. Аммиак көзі ретінде сулы аммиак, сусыз, мочевина (ірі өсімдіктерде). Сусыз тиімдірек, бірақ қауіптірек, маңызды қауіпсіздік шараларын талап етеді, бұл нысанның құнын арттырады. Су қарапайым, бірақ буландырғыштарды қажет етеді және көбірек энергияны қажет етеді. Таңдау әрқашан қауіпсіздік, CAPEX және OPEX арасындағы ымыра болып табылады. Мен сусыз аммиак сақтау жүйесін үнемдеу ниетінің арқасында аммиак шығарындыларын тазарту үшін қымбатырақ және қиын жүйеге қол жеткізген жобаларды көрдім.

Және тағы бір нәрсе - логистика. Егер сайт қашық болса, реагентті тасымалдау және сақтау құны SNCR таңдаудан түскен барлық үнемдеуді жеуі мүмкін. Бұл жобаға дейінгі кезеңде жиі ұмытылады.

Практикалық тәжірибе: SNCR қашан жұмыс істейді және қашан жұмыс істемейді

Бір мысал келтірейін. Шағын көмір қазандығы, ескі қазандық. Міндет – стандарттарға сай болу. Өрт жәшігіндегі температура профилі көп немесе аз тұрақты, қажетті 950-1050 ° C аймағы бар. Біз есептеп, модельдедік - SNCR қажетті 50% қамтамасыз ете алады. Олар жасады. Үш жылдан бері ешқандай шағымсыз жұмыс істеп келеді. SCR салыстырғанда үнемдеу бірнеше есе. Бұл жерде арзан денитрификация жұмыс істеді.

Қарсы мысал: қалдықтарды жағу зауыты. Температура тұрақсыз, газдардың құрамы өзгереді. Біз SNCR қолдануға тырыстық - тиімділік 15% -дан 55% -ға дейін өсті, аммиактың ағуы ауқымды болды. Нәтижесінде біз оны өзгерттік және нақты температураны бақылау жүйесін және саптамалардың қосымша деңгейлерін қостық. Гибридті жүйе немесе ықшам SCR бастапқыда орнатылғаннан гөрі қымбатырақ болып шықты. Бастапқы деректердегі қате қымбатқа түсті.

Демек, ереже: технологияны таңдамас бұрын, бір жүктемеде емес, барлық режимдерде қазандықтың/пештің бүкіл биіктігі бойынша егжей-тегжейлі температура профилі болуы керек. Онсыз кез-келген есептеулер кофе алаңында сәттілік болып табылады.

Төмен температурадағы SCR - панацея немесе күрделілік?

Қазіргі уақытта төмен температуралы SCR (150-300°С жұмыс істейтін) туралы көп айтылып жүр. Бұл жоғары температура газдары жоқ көптеген сайттар үшін шешім сияқты. Бірақ мұнда да бәрі қарапайым емес. Иә, оны жылытуға ақша жұмсамай-ақ электр сүзгісінен кейін және түтін шығарғыштың алдына қоюға болады. Бірақ мұндай температураның катализаторлары әртүрлі, көбінесе басқа белсенді компоненттерге негізделген (мысалы, марганец), олар газдардағы SO2-ге сезімтал болуы мүмкін. Егер күкірт бар болса, ол катализаторды уландырып, оның қызмет ету мерзімін айтарлықтай қысқартады.

Цемент пешінің жобасы болды - шикізат диірменінен кейінгі газдар, температура шамамен 200 ° C болды, бірақ SO2 болды. Олар төмен температуралы SCR ұсынды, бірақ міндетті түрде күкіртсіздендіру қадамымен. Тұтынушы тәуекелге бел буып, күкіртсіздендіруден бас тартты. 8 айдан кейін катализатордың белсенділігі екі есе төмендеді. SO2 байланыстыру үшін сорбент айдау жүйесін орнатуға тура келді, бірақ бұл қосымша операциялық шығындар. Бұл арзанға түскен жоқ.

Сондықтан төмен температурадағы SCR ыстық SCR-ны ауыстыру ғана емес. Бұл қондырғының бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде түтін газдарының құрамын мұқият талдауды талап ететін күрделі шешім.

Инженерияның рөлі және неге дайын шешімдер әрқашан жұмыс істемейді

Бұл, бәлкім, ең маңызды нәрсе. Бүгінгі нарық көптеген пакеттік шешімдерді ұсынады. Бірақ әрбір нысан бірегей: отынның әртүрлі құрамы, қазандықтың әртүрлі геометриясы, әртүрлі жұмыс режимдері. Зауыттан алынған дайын шешім жұмыс істемеуі мүмкін. Бізге терең инженерия, модельдеу (CFD) және кейде пилоттық тестілеу қажет.

Бұл жерде осындай күрделі шешімдерге маманданған компанияларды атап өткен жөн. Мысалы,Chengdu Yizhi Technology Co. (https://www.yzkjhx.ru). Бұл жай ғана жабдықты жеткізуші емес, технологиялық компания негізінде құрылған жобалау институты. Олардың көзқарасы инженерия тереңдігін көрсетеді: олар сізге тек реакторды сатпайды, бірақ сіздің нақты жағдайларыңызды - газ құрамын, температура өрістерін, қажетті стандарттарды ескереді. Бұл маңызды. Олардың тәжірибесі, жобаларға қарағанда, төмен шығындарға жабдықты кездейсоқ таңдау арқылы емес, дәл есептеулер арқылы қол жеткізіледі деген тезисті растайды. Жарғылық капиталы 120 миллион юань ірі жобаларды жүзеге асырудың елеулі мүмкіндіктерін көрсетеді, мұнда жобаға дейінгі әзірлеу маңызды.

Менің тәжірибемде мен ұқсас қазандықтар үшін бірдей қондырғылар әртүрлі жеткізушілерден сатып алынған жағдайларды кездестірдім. Біреуінде жұмыс істейді, екіншісінде жұмыс істемейді. Айырмашылық дәл бейімделуде болды: инжекторлардың орналасуы қалай есептелді, инъекцияны басқару жүйесі қалай конфигурацияланды. Барлық айырмашылықты жасайтын кішкентай нәрселер.

Менің қорытынды сөзім мынау: арзан денитрификация - бұл миф емес. Оған қол жеткізуге болады. Бірақ оған апаратын жол каталогтан ең арзан жабдықты іздеуде емес, мұқият талдау, тапсырма үшін технологияны дұрыс таңдау (SCR/SNCR/гибрид) және жобалау сатысында жоғары сапалы инженерия арқылы өтеді. Сатып алу бағасына емес, 10-15 жыл жұмыс істеуге үнемдеу керек. Әйтпесе, сараң екі рет төлейді деген сөздегідей болып шығады. Біздің салада ол реагенттің артық килограммы үшін, қарсылықты жеңу үшін әрбір киловатт үшін, жұмыс істемейтін жүйенің салдарынан тоқтап қалған әрбір сағат үшін үнемі төлейді.