Ucuz denitrifikasyon SCR/SNC: teknolojiler ve pazar? 

Ucuz denitrifikasyon SCR/SNCR: teknolojiler ve pazar?

İnsanlar ucuz denitrifikasyondan bahsettiğinde, birçok kişi hemen katalizörler veya reaktörler için CAPEX'i azaltmayı düşünüyor. Ancak gerçek tasarruflar genellikle başka yerlerde, işletme maliyetlerinde ve daha da önemlisi belirli bir nesne için doğru teknoloji seçiminde yatmaktadır. SCR, SNCR sadece kısaltmalar değil, aynı zamanda bütçeden tasarruf sağlayabilecek veya hatalı başlangıç ​​verileri nedeniyle sürekli aşımlara yol açabilecek çözümlerdir. En yaygın hata, SCR'ye ihtiyaç duyulan yerde SNCR'yi kullanmaya çalışmaktır; bunun nedeni, görünürdeki basitliği ve düşük başlangıç ​​fiyatıdır. Veya tam tersi.

Ucuzluk gerçekte nerede yatıyor?

Temel bilgilerle başlayalım.SNCR teknolojisi- bu, bir reaktifin (çoğunlukla üre veya amonyak) yüksek sıcaklık bölgesine (900-1100°C) enjekte edilmesidir. Sermaye maliyetleri gerçekten daha düşüktür: Pahalı bir katalizör veya karmaşık bir tedarik sistemi yoktur. Ancak verimlilik nadiren %40-60'ı aşar ve bu ideal koşullar altındadır. Kazandaki sıcaklık dalgalanırsa, ki bu özellikle değişken yükler altında sıklıkla meydana gelir, verim %20-30'a düşer ve amonyak emisyonları (kayma) artar. Reaktif için ödeme yaptığınız ancak gerekli NOx azaltımını alamadığınız ortaya çıktı. Ucuz? Tam olarak değil.

ÇSCR sistemihikaye farklı. Yüksek verimlilik (%90'a kadar ve üzeri), kararlılık. Ancak fiyat yalnızca katalizör değildir (bu arada, zamanla zehirli hale gelir ve değiştirilmesi gerekir). Bu aynı zamanda reaktörün önündeki gazların ısıtılmasıdır, eğer düşük sıcaklıklardan bahsediyorsak (düşük sıcaklık SCR ayrı bir karmaşık konudur), bu, artan aerodinamik direnç nedeniyle duman egzozlarının çalışması için enerji tüketimidir. Ucuz SCR denitrifikasyonu, piyasadaki en ucuz katalizörle ilgili değil, tüm sistemin optimize edilmesiyle ilgilidir: katalizör katmanının doğru hesaplanması, basınç kayıplarını en aza indirmek için türünün seçimi (örneğin petek veya plaka).

Bir termik santralde deneyimim vardı - paradan tasarruf etmek istiyorlardı, bu yüzden ince bir tabaka ucuz katalizör yerleştirdiler. Altı ay sonra verim düştü, baskı arttı ve değiştirmek zorunda kaldım. Satın alma işlemlerinden tasarruf edilir, arıza süresi ve değiştirme nedeniyle kaybedilir. Sonuç: Ucuz, sözleşmenin imzalanması aşamasında değil, tüm yaşam döngüsü boyunca düşünülmelidir.

Reaktif pazarı ve tuzaklar

SNCR için üre pazarı basit görünüyor. Ancak burada da nüanslar var. Tüm teknik üreler uygun değildir. Biüre ve safsızlık metallerinin konsantrasyonu önemlidir; reaksiyonun kinetiğini etkiler ve ek emisyonlara neden olabilirler. Müşteriler genellikle en ucuz seçeneği satın alır ve ardından düşük verimlilik ve tıkanmış enjektörler karşısında şaşırırlar. Bazen pahalı da olsa daha saf bir reaktif almanın daha iyi olduğunu açıklamalıyız - tüketimi daha düşük olabilir.

SCR için amonyak farklı bir hikaye. Sulu amonyak, susuz, amonyak kaynağı olarak üre (büyük bitkilerde). Susuz daha etkilidir ancak daha tehlikelidir, ciddi güvenlik önlemleri gerektirir, bu da tesisin maliyetini artırır. Su daha basittir ancak buharlaştırıcılar gerektirir ve daha fazla enerji gerektirir. Seçim her zaman güvenlik, CAPEX ve OPEX arasında bir uzlaşmadır. Susuz bir amonyak depolama sisteminden tasarruf etme arzusu nedeniyle, amonyak emisyonlarını arıtmak için daha pahalı ve hantal bir sistemle sonuçlanan projeler gördüm.

Ve bir şey daha: lojistik. Tesis uzaksa reaktifin nakliye ve depolama maliyeti, SNCR seçiminden elde edilen tüm tasarrufları tüketebilir. Bu genellikle proje öncesi aşamada unutulur.

Pratik deneyim: SNCR ne zaman çalışıyor ve ne zaman çalışmıyor

Size bir örnek vereyim. Küçük kömür kazan dairesi, eski kazan. Görev, standartları karşılamaktır. Ocaktaki sıcaklık profili az çok sabittir, gerekli 950-1050°C'ye sahip bir bölge vardır. Hesapladık ve modelledik - SNCR gerekli %50'yi sağlayabilir. Yaptılar. Üç yıldır hiçbir şikayet olmadan çalışıyor. SCR ile karşılaştırıldığında tasarruf birkaç kat daha fazladır. Ucuz denitrifikasyonun işe yaradığı yer burasıdır.

Karşı örnek: atık yakma tesisi. Sıcaklık kararsız, gazların bileşimi değişiyor. SNCR kullanmaya çalıştık; verimlilik %15'ten %55'e çıktı, amonyak sızıntısı ölçeğin dışına çıktı. Sonuç olarak, onu değiştirdik ve hassas bir sıcaklık kontrol sistemi ve ek nozul katmanları ekledik. Başlangıçta hibrit bir sistemin veya kompakt SCR'nin kurulmasından daha pahalı olduğu ortaya çıktı. Orijinal verilerdeki bir hatanın maliyeti yüksekti.

Dolayısıyla kural: Bir teknoloji seçmeden önce, kazanın/fırının tüm yüksekliği boyunca, tek bir yükte değil, tüm modlarda ayrıntılı bir sıcaklık profiline sahip olmanız gerekir. Bu olmadan, herhangi bir hesaplama kahve telvesi üzerine yapılan bir faldan ibarettir.

Düşük sıcaklıklı SCR - her derde deva mı yoksa karmaşıklık mı?

Günümüzde düşük sıcaklıklı SCR (150-300°C'de çalışan) hakkında çok fazla konuşma var. Bu, yüksek sıcaklıktaki gazların bulunmadığı birçok bölge için çözüm gibi görünüyor. Ama burada da her şey o kadar basit değil. Evet, ısıtmaya para harcamadan elektrikli çöktürücünün arkasına ve duman tahliyesinin önüne koyabilirsiniz. Ancak bu tür sıcaklıklar için katalizörler farklıdır ve genellikle diğer aktif bileşenlere (örneğin manganez) dayalıdır, gazlardaki SO2'ye duyarlı olabilirler. Kükürt mevcutsa, katalizörü zehirleyerek hizmet ömrünü önemli ölçüde azaltır.

Bir çimento fırını projesi vardı; hammadde değirmeninden sonra gazlar vardı, sıcaklık yaklaşık 200°C idi, ancak SO2 mevcuttu. Düşük sıcaklıkta SCR önerdiler, ancak zorunlu bir kükürt giderme adımıyla. Müşteri başlangıçta kükürt gidermeyi reddetti ve risk almaya karar verdi. 8 ay sonra katalizörün etkinliği yarı yarıya düştü. SO2'yi bağlamak için emici bir enjeksiyon sistemi kurmak zorunda kaldık, ancak bu ek bir işletme maliyetidir. Ucuz olmadı.

Bu nedenle, düşük sıcaklıklı SCR yalnızca sıcak SCR'nin yerini almaz. Bu, tesisatın tüm hizmet ömrü boyunca baca gazlarının bileşiminin dikkatli bir şekilde analiz edilmesini gerektiren karmaşık bir çözümdür.

Mühendisliğin rolü ve hazır çözümlerin neden her zaman işe yaramadığı

Belki de en önemli şey bu. Bugün pazar birçok paket çözüm sunuyor. Ancak her nesne benzersizdir: farklı yakıt bileşimi, farklı kazan geometrisi, farklı çalışma modları. Fabrikadan hazır bir çözüm işe yaramayabilir. Derin mühendisliğe, modellemeye (CFD) ve bazen de pilot testlere ihtiyacımız var.

Burada bu tür karmaşık çözümlerde uzmanlaşmış şirketlerden bahsetmeye değer. Örneğin,Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş. (https://www.yzkjhx.ru). Bu sadece bir ekipman tedarikçisi değil, aynı zamanda bir teknoloji şirketi temelinde oluşturulmuş bir tasarım enstitüsüdür. Yaklaşımları mühendisliğin derinliğini gösteriyor: Size yalnızca bir reaktör satmayacaklar, ancak sizin özel koşullarınızı (gaz bileşimi, sıcaklık alanları, gerekli standartlar) dikkate alacaklar. Bu önemli. Projelere bakılırsa deneyimleri, düşük maliyetin rastgele ekipman seçimiyle değil, doğru hesaplamalarla elde edildiği tezini doğruluyor. 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermaye, proje öncesi geliştirmenin önemli olduğu büyük projelerin uygulanması için ciddi fırsatlara işaret ediyor.

Deneyimlerime göre, benzer kazan daireleri için aynı tesislerin farklı tedarikçilerden satın alındığı durumlarla karşılaştım. Birisi için işe yarıyor, diğeri için çalışmıyor. Fark tam olarak adaptasyondaydı: enjektörlerin konumu nasıl hesaplandı, enjeksiyon kontrol sistemi nasıl yapılandırıldı. Büyük fark yaratan küçük şeyler.

Benim özetle söylemek istediğim şu: ucuz denitrifikasyon bir efsane değil. Bu başarılabilir. Ancak buna giden yol, katalogdaki en ucuz ekipmanı aramaktan değil, titiz analizlerden, göreve yönelik doğru teknoloji seçiminden (SCR/SNCR/hibrit) ve tasarım aşamasında yüksek kaliteli mühendislikten geçer. Satın alma fiyatından değil, 10-15 yıl boyunca işletmeden tasarruf etmeniz gerekiyor. Aksi taktirde şu sözdeki gibi olur: Cimri iki kere öder. Bizim alanımızda, her ekstra reaktif kilogramı için, direncin üstesinden gelmek için kullanılan her kilovat için, sistemin çalışmaması nedeniyle oluşan her saatlik kesinti için sürekli olarak ödeme yapıyor.