多合一燃氣發電機組尾氣SCR脫硝余熱利用一體化裝置
- 瓦斯發電機組煙氣SCR脫硝+余熱鍋爐2合1系統
- 凱能科技瓦斯發電機組煙氣SCR脫硝+余熱鍋爐2合1系統根據瓦斯發電機余熱鍋爐結構，更加合理的布置SCR系統設備，保證煙氣速度場和NH3濃度場的合理和均勻性。既可以設計生產制造煙氣余熱利用產品和SCR煙氣脫硝產品，又可以規劃和配套余熱利用和SCR脫硝系統，使系統和設備達到良好的使用狀態。
- 重油發電機尾氣SCR脫硝系統
- 凱能科技已經為重油發電機組多次配套余熱鍋爐，極為熟悉重油發電機組余熱鍋爐結構，更加合理的布置SCR系統設備，保證煙氣速度場和NH3濃度場的合理和均勻性。
- 沼氣發電機尾氣SCR脫硝系統
- 凱能科技沼氣發電機尾氣SCR脫硝系統產品廣泛應用于沼氣發電機、燃氣內燃機和燃氣輪機等尾氣處理上，凱能科技18年致力于煙氣余熱回收和SCR脫硝產品既可以設計生產制造煙氣余熱利用產品和SCR煙氣脫硝產品，又可以規劃和配套余熱利用和SCR脫硝系統，使系統和設備達到良好的使用狀態。
一、燃氣發電機尾氣余熱回收SCR脫硝行業背景
近年來，我國空氣污染形勢日漸嚴峻，氮氧化物將成為中國大氣污染的主要污染物之一，亟需加緊防治步伐。環保部門今后會加強氮氧化物控制立法建設和標準制訂工作，在修訂《大氣污染防治法》和污染源排放標準時，將氮氧化物控制作為重點內容。
1、工業化和城市化加速發展的階段, 對資源的需求增加, 污染排放物的大大增多節能降耗受到人們的重視。燃氣發電機組的市場占有率大幅增長,同時燃氣機的廢氣排放又成為能源浪費,燃氣機廢氣余熱的能量幾乎和燃氣機的有用功率相同；
2、燃氣機的排煙溫度在450度以上，煙氣中有30%的熱量被排放到大氣中浪費掉，目前隨著國內能源供應日益緊張，節能降耗提高能源利用率已迫在眉睫。
3、我國現行的節能減排規劃已明確提出將氮氧化物的減排納入約束性指標的范圍。
3.1 自2014年7月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）規定，氣體燃料燃氣輪機組NOx排放限值為120mg/m3。
3.2 我國現有大量的各種燃料的燃氣發動機和燃氣輪機投入使用，排放的尾氣中含有一定濃度的NOx (400-2000mg/m3) ，如不經過脫硝處理，很難達到國家排放標準。
3.3 按照2014年發布的《固定式內燃機大氣污染物排放標準》NOX排放標準：NOX<75ng/Nm3@5%O2
二、燃氣發電機煙氣脫硝工藝發展現狀
目前，常用的控制NOX的排放的途徑大致分為兩類：
1、燃燒控制，以改進內燃機燃燒過程為核心的機內凈化技術，即以稀薄燃燒技術和廢氣再循環為代表的低排放燃燒技術；
2、末端治理，即在排氣系統中采用化學或物理的方法對NOx進行凈化的排放后處理技術，主要技術有選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)。
其中選擇性催化還原SCR（Selective Catalytic Reduction），是目前國際主流高效去除尾氣中氮氧化合物的技術路線：主要針對排氣中的NOx，在一定溫度（一般為350℃-600℃）范圍內，催化劑將NOx分解成無害的氮氣（N2）和水（H2O）。
三、 凱能科技燃氣發電機尾氣SCR脫硝系統特點
1、凱能科技燃氣發電機尾氣SCR脫硝系統產品廣泛應用于柴油發電機、燃氣內燃機和燃氣輪機等尾氣處理上，凱能科技26年致力于煙氣余熱回收和SCR脫硝產品既可以設計生產制造煙氣余熱利用產品和SCR煙氣脫硝產品，又可以規劃和配套余熱利用和SCR脫硝系統，使系統和設備達到良好的使用狀態。
2、凱能科技已經為燃氣發電機配套千余套余熱鍋爐，極為熟悉燃氣內燃機余熱鍋爐結構，更加合理的布置SCR系統設備，保證煙氣速度場和NH3濃度場的合理和均勻性。
3、凱能科技為保證燃氣發電機尾氣SCR脫硝效果，選用高效進口催化劑。
1、SCR脫硝設備和煙氣余熱回收一體化設計，脫硝系統能適應鍋爐的啟停及負荷變動，具有良好的適應性。
2、SCR脫硝設備的調試、啟停和運行不影響內燃機的正常運行。
3、對原機組改動小，改造成本低。
4、NOx轉化率超過90%，在溫度變化范圍較大的情況下仍能保證較高的轉化率；
5、使用尿素作為還原劑，安全可靠。
6、低背壓設計，對發動機效率影響較小。
7、能適應鍋爐40%BMCR工況至100%BMCR工況之間的任何負荷。
SCR又稱選擇性催化還原系統，其工作原理是將一定量的尿素水溶液以霧狀形態噴入發動機排氣管中，尿素液滴在高溫下發生水解和熱解反應，生成所需要的還原劑氨氣（NH3）。氨氣在催化劑的作用下，有選擇性地將煙氣中的氮氧化物（NOx）還原為氮氣（N2）和水（H2O），從而降低煙氣中的NOx濃度。
在電控單元的控制下, 尿素泵將尿素從尿素罐中抽出, 加壓、過濾后送到計量噴射單元, 壓縮空氣經控制單元調壓后也送到計量噴射單元, 定量噴射閥打開后, 尿素在壓縮空氣的引射作用下射出,和壓縮空氣混合后經噴嘴噴入排氣管。電控單元根據廢氣流量、催化器的溫度和氮氧化物含量精確計算出所需的尿素噴射量, 發出相應的脈寬調制信號給定量噴射閥, 噴射閥根據信號對尿素進行計量, 保證尿素噴射量的精確性。
尿素水溶液分解反應：
(NH2)CO+H2O=2NH3+CO2
NOx還原反應：
標準反應：4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O
慢速反應：6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O
快速反應：NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O
1、SCR脫硝系統特點
a、SCR脫硝裝置結構簡單、無副產品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低；
b、還原后的氮氣直接排放到大氣中，且無二次污染；
c、設備體積小，運行費用低，自動化程度高，可靠性好；
d、系統運行阻力小 ；
e、裝置連接簡單快捷，耐腐蝕性強，整體性能優良。
2、SCR脫硝系統組成
a、SCR反應器總成
b、SCR催化劑總成
c、SCR控制系統
d、尿素溶液計量噴射系統
e、尿素溶液存儲系統
凱能SCR反應區由三部分組成，第一部分為尿素噴射混合段，第二部分為導流段，第三部分為SCR反應段。內部部件都安裝在各段的兩側，這樣更加有利于內部部件的安裝和檢修。
在SCR反應段的前端和后端裝有溫度傳感器和NOX傳感器, 對反應前后煙氣的溫度及NOx濃度進行檢測。
反應段中部為催化劑載體段，該段可拆卸，同時可根據不同要求安裝不同個數和型號的催化劑載體應用到不同功率的設備中。
1.催化劑的選擇
在催化劑選擇方面，選取中溫釩基涂層催化劑，溫度窗口350—400℃，催化劑具有脫除效率高（經治理后尾氣中NOx 濃度可小于100mg/m3，在最佳活性溫度350℃左右時治理后尾氣中NOx濃度可小于10mg/m3)，脫硝效率可達98%以上，選擇性好、氨泄漏率低等諸多優點，是一種特別適合燃氣發動機尾氣氮氧化物治理的催化劑。且氣流流過催化劑時壓力降較低。幾何外表面積大，單位處理能力強，效率高。
本項目催化劑采用多層布局，其中一層為備用層，催化劑采用整體模塊化抽拉式設計，安裝方便和后續更換催化劑方便。
2.催化劑載體的性能特點
◇ 催化劑載體抗壓耐磨強度好，能夠耐受長期沖刷；
◇ 催化劑載體耐堿金屬及砷、汞等毒物；
◇ 催化劑載體選擇性高，能夠抑制三氧化硫的生成，降低催化劑中毒；
◇ 通過斷面硬化技術，加大增強了催化劑載體的機械性能，延長了使用壽命。
1、尾氣脫硝裝置控制系統包括：SCR煙氣監測系統、尿素噴射系統、還原劑補給系統、遠程控制系統、遠程顯示。
2、尾氣脫硝裝置控制系統關鍵技術設計：集成計算機PLC控制裝置、高精密傳感器、SCR脫硝裝置控制機柜設計。
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青島凱能環保科技股份有限公司位于青島膠州市，是國內專業化生產礦熱爐余熱鍋爐、電廠低溫省煤器、發電機組余熱鍋爐的高新技術企業；公司主要生產制造煙氣余熱鍋爐、低溫省煤器、燃油燃氣鍋爐、針形管、H型鰭片管、船用鍋爐及各類壓力容器等節能環保產品。
公司具有A級鍋爐制造資質，D1、D2級壓力容器設計、制造資質。并已取得法國BV的ISO9001：2015質量管理體系證書、ISO14001：2015環境管理體系認證和
ISO45001：2018職業健康管理體系認證，并已獲得美國ABS、法國BV、挪威DNV、英國LR、德國GL和中國CCS等多家船級社的工廠認可。
公司擁有近20項實用新型專利和發明專利。其中公司的針型鰭片管余熱鍋爐獲山東省重點節能技術、產品和設備推廣目錄、青
島市重點節能技術、產品和設備推廣目錄；針形管余熱鍋爐于2011年獲國家科技部中小企業技術創新基金立項，并已通過驗收和十一五國家科技支撐計劃“沼氣發電熱電聯供成套機組產組產業化與工程示范”。公司于2014年取得“青島市傳熱強化節能能裝備專家工作站”、“企業技術中心”、“工程研究中心”、“山東節能環保示范企業”“青島市專精特新示范企業”等榮譽稱號。
公司20余年專業化生產針形管、H型鰭片管強化換熱元件和余熱鍋爐等節能環保設備，現有職工230余人，其中工程技術人員50余人；公司占地面積約73000m2，各種生產設備300余臺套，其中針形管專用焊接生產線10條，H型鰭片管專用焊接生產線12條，年產針形管強化傳熱元件3600余噸，H型鰭片管強化傳熱元件8500余噸。已生產各類針形管、H型鰭片管余熱鍋爐及各類壓力容器12000余臺套。公司20年一直致力于余熱利用行業，是專業的余熱鍋爐
制造商，余熱鍋爐行業杰出企業。
青島凱能環保科技股份有限公司自主研發針形管強化換熱元件，凱能余熱鍋爐采用針形管強化換熱元件增加換熱面積6-8倍，提高傳熱系數約2倍，從而提高傳熱效率約14倍以上。凱能針形管具有結構緊湊、熱效率高、設備投資少的優點，又具有耐震消音、防止積灰、耐磨損、壽命長，安全可靠的特性。
青島凱能環保科技股份有限公司具有與產品制造相適應的技術力量、完善的工藝裝備和檢測手段，已建立完善的質量保
證體系和生產工藝。依托自身強大的研發團隊，通過對國內外換熱元件的研究，不斷推出各種系列的余熱回收產品，2013年凱能品牌取得“山東省著名商標”“青島市著名商標”等榮譽稱號。
公司與西安交通大學、山東大學、清華大學、大連理工大學、陜西科技大學等高等院校科研院所技術合作，進行“產學研”結合，擁有強大的余熱利用自主設計研發能力。2013年公司與西安交通大學聯合成立“鍋爐傳熱元
件焊接裝備研究所”、“傳熱強化及過程節能裝備研發中心”。
公司可按照相關國家和企業標準，針對客戶要求設計、制造滿足用戶特殊需求的各種針形管、H型鰭片管系列余熱鍋爐產品。
公司成立至今，先后為近百家電廠的1000多臺不同類型燃料的發電機組進行了余熱利用和改造。取得了顯著的節能效果，為客戶帶來了可觀的經濟效益。
公司產品銷往全國30多個省市自治區，與華電、國電、華能、大唐和中電投等五大電力公司以及大慶油田、勝利油田、華北油田、大港油田等建立了密切的合作關系，產品在燃煤電廠、鐵合金、油田、焦化廠、煤礦、燃油燃氣及沼氣站得到了廣泛的應用，并出口俄羅斯、日本、法國、北歐等國家和地區。
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