저렴한 탈질 SCR/SNC: 기술과 시장은? 

저렴한 탈질 SCR/SNCR: 기술과 시장은?

사람들이 저렴한 탈질소를 이야기할 때, 많은 사람들은 즉시 촉매나 반응기의 CAPEX를 줄이는 것을 생각합니다. 그러나 실제 절감액은 운영 비용, 더 중요하게는 특정 대상에 대한 올바른 기술 선택 등 다른 곳에 있는 경우가 많습니다. SCR, SNCR은 단순한 약어가 아니라 예산을 절약하거나 잘못된 초기 데이터로 인해 지속적인 오버런을 초래할 수 있는 솔루션입니다. 가장 흔한 실수는 명백한 단순성과 낮은 초기 가격 때문에 SCR이 필요한 곳에 SNCR을 사용하려고 하는 것입니다. 아니면 그 반대도 마찬가지입니다.

싸구려가 실제로 어디에 있습니까?

기본부터 시작해 보겠습니다.SNCR 기술- 이는 시약(대부분 요소 또는 암모니아)을 고온 영역(900-1100°C)에 주입하는 것입니다. 자본 비용은 실제로 더 낮습니다. 값비싼 촉매제나 복잡한 공급 시스템이 없습니다. 그러나 효율성은 40~60%를 초과하는 경우가 거의 없으며 이는 이상적인 조건에서 발생합니다. 특히 가변 부하에서 자주 발생하는 보일러의 온도 변동이 발생하면 효율이 20~30%로 떨어지고 암모니아 배출(슬립)이 증가합니다. 시약 비용을 지불했지만 필요한 NOx 감소를 얻지 못한 것으로 나타났습니다. 값이 싼? 설마.

CSCR 시스템이야기는 다릅니다. 높은 효율(최대 90% 이상), 안정성. 그러나 가격은 촉매제(그런데 시간이 지남에 따라 유독해지고 교체가 필요함)만이 아닙니다. 이것은 또한 원자로 앞의 가스 가열입니다. 저온에 대해 이야기하는 경우(저온 SCR은 별도의 복잡한 주제임) 이는 공기 역학적 저항 증가로 인한 연기 배출기 작동에 필요한 에너지 소비입니다. 저렴한 SCR 탈질소화는 시장에서 가장 저렴한 촉매가 아니라 전체 시스템을 최적화하는 것입니다. 즉, 촉매층을 정확하게 계산하고 압력 손실을 최소화하기 위한 유형(예: 벌집 또는 플레이트)을 선택합니다.

나는 한 화력 발전소에서 일한 경험이 있습니다. 그들은 돈을 절약하기를 원했기 때문에 값싼 촉매의 얇은 층을 설치했습니다. 6개월 후 효율성이 떨어지고 압력이 높아져 교체해야 했습니다. 구매 비용을 절약하고 가동 중지 시간 및 교체 비용을 잃습니다. 결론: 계약 체결 단계가 아니라 전체 수명 주기 동안 저렴한 가격을 고려해야 합니다.

시약 시장과 함정

SNCR의 요소 시장은 단순해 보입니다. 그러나 여기에도 뉘앙스가 있습니다. 모든 기술적 요소가 적합한 것은 아닙니다. 뷰렛과 불순물 금속의 농도는 중요합니다. 이는 반응 동역학에 영향을 미치고 추가 배출을 제공할 수 있습니다. 종종 고객은 가장 저렴한 옵션을 구매한 후 효율성이 낮고 인젝터가 막혀서 놀란다. 때로는 비싸긴 하지만 더 순수한 시약을 사용하는 것이 더 낫다는 점을 설명해야 합니다. 소비량이 더 낮을 수도 있습니다.

SCR용 암모니아는 다른 이야기입니다. 암모니아 공급원인 수성 암모니아, 무수물, 요소(대형 식물에서). 무수물은 더 효과적이지만 더 위험하므로 심각한 안전 조치가 필요하므로 시설 비용이 증가합니다. 물은 더 간단하지만 증발기가 필요하고 더 많은 에너지가 필요합니다. 선택은 항상 보안, CAPEX, OPEX 간의 절충안입니다. 나는 무수 암모니아 저장 시스템을 절약하려는 욕구로 인해 결국 암모니아 배출 자체를 정화하기 위한 더 비싸고 번거로운 시스템으로 끝나는 프로젝트를 본 적이 있습니다.

그리고 한 가지 더 - 물류. 현장이 원격인 경우 시약 운송 및 보관 비용이 SNCR 선택으로 인한 절감액을 모두 차지할 수 있습니다. 이는 프로젝트 전 단계에서 종종 잊혀지는 경우가 있습니다.

실제 경험: SNCR이 작동할 때와 작동하지 않을 때

예를 들어 보겠습니다. 소형 석탄 보일러실, 오래된 보일러. 임무는 표준을 충족하는 것입니다. 화실의 온도 프로파일은 다소 안정적이며 필요한 950-1050°C 영역이 있습니다. 우리는 계산하고 모델링했습니다. SNCR은 필요한 50%를 제공할 수 있습니다. 그랬어요. 3년째 아무 불만 없이 잘 쓰고 있습니다. SCR에 비해 절감 효과는 몇 배입니다. 이곳은 값싼 탈질화가 효과가 있었던 곳입니다.

반례: 폐기물 소각장. 온도가 불안정하고 가스 구성이 변합니다. 우리는 SNCR을 사용하려고 시도했습니다. 효율성이 15%에서 55%로 증가했고, 암모니아 누출이 규모를 벗어났습니다. 결과적으로 우리는 이를 수정하고 정밀한 온도 제어 시스템과 추가 노즐 계층을 추가했습니다. 처음에 하이브리드 시스템이나 컴팩트 SCR을 설치했을 때보다 비용이 더 많이 드는 것으로 나타났습니다. 원본 데이터의 오류로 인해 비용이 많이 들었습니다.

따라서 규칙은 다음과 같습니다. 기술을 선택하기 전에 단일 부하가 아닌 모든 모드에서 보일러/로의 전체 높이에 대한 자세한 온도 프로파일이 필요합니다. 이것이 없으면 모든 계산은 커피 찌꺼기에 대한 운세입니다.

저온 SCR - 만병통치약인가 아니면 복잡성인가?

요즘 저온 SCR(150~300°C에서 작동)에 대한 이야기가 많이 있습니다. 이는 고온 가스가 없는 많은 현장에 대한 솔루션인 것 같습니다. 그러나 여기서도 모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다. 네, 난방에 돈을 들이지 않고도 전기 집진기 뒤와 배연기 앞에 설치할 수 있습니다. 그러나 이러한 온도에 대한 촉매는 다르며 종종 다른 활성 성분(예: 망간)을 기반으로 하며 가스 내 SO2에 민감할 수 있습니다. 황이 존재하면 촉매를 독살시켜 수명을 크게 단축시킵니다.

시멘트 가마에 대한 프로젝트가 있었습니다. 원료 분쇄 후 가스는 온도가 약 200°C였지만 SO2가 존재했습니다. 그들은 저온 SCR을 제안했지만 탈황 단계가 필수였습니다. 고객은 처음에 탈황을 거부하고 위험을 감수하기로 결정했습니다. 8개월 후에는 촉매 활성이 절반으로 떨어졌습니다. SO2를 결합하기 위해 흡착제 주입 시스템을 설치해야 했지만 이는 추가 운영 비용입니다. 저렴하진 않았어요.

따라서 저온 SCR은 단순히 고온 SCR을 대체하는 것이 아닙니다. 이는 설비의 전체 ​​서비스 수명 동안 연도 가스 구성에 대한 세심한 분석이 필요한 복잡한 솔루션입니다.

엔지니어링의 역할과 기성 솔루션이 항상 작동하지 않는 이유

이것이 아마도 가장 중요한 것입니다. 오늘날 시장에서는 다양한 패키지 솔루션을 제공하고 있습니다. 그러나 각 개체는 고유합니다. 연료 구성도 다르고 보일러 구조도 다르며 작동 모드도 다릅니다. 공장에서 미리 만들어진 솔루션은 작동하지 않을 수 있습니다. 심층적인 엔지니어링, 모델링(CFD)이 필요하고 때로는 파일럿 테스트도 필요합니다.

이러한 복잡한 솔루션을 전문으로 하는 회사를 여기에서 언급할 가치가 있습니다. 예를 들어,청두 Yizhi 기술 유한 회사 (https://www.yzkjhx.ru). 이것은 단순한 장비 공급업체가 아닌 기술 회사를 기반으로 만들어진 디자인 연구소입니다. 그들의 접근 방식은 엔지니어링의 깊이를 보여줍니다. 그들은 단순히 원자로를 판매하는 것이 아니라 가스 구성, 온도 필드, 필수 표준 등 특정 조건을 고려합니다. 이것은 중요합니다. 프로젝트로 판단한 그들의 경험은 장비를 무작위로 선택하는 것이 아니라 정확한 계산을 통해 저비용이 달성된다는 주장을 확인시켜줍니다. 승인된 자본금 1억 2천만 위안은 프로젝트 전 개발이 중요한 대규모 프로젝트 시행에 대한 심각한 기회를 나타냅니다.

내 경험상 유사한 보일러실에 대해 여러 공급업체로부터 동일한 설비를 구매하는 상황을 접했습니다. 하나는 작동하지만 다른 하나는 작동하지 않습니다. 차이점은 정확하게 적응에 있었습니다. 즉, 인젝터의 위치를 ​​계산하는 방법, 주입 제어 시스템을 구성하는 방법이었습니다. 모든 차이를 만드는 작은 것들.

내 결론은 이것이다: 저렴한 탈질소화는 신화가 아니다. 그것은 달성 가능합니다. 그러나 이를 향한 길은 카탈로그에서 가장 저렴한 장비를 검색하는 것이 아니라 꼼꼼한 분석을 통해 작업에 맞는 기술(SCR/SNCR/하이브리드)을 올바르게 선택하고 설계 단계에서 고품질 엔지니어링을 수행하는 것입니다. 구매 가격이 아닌 10-15년 동안 운영 비용을 절약해야 합니다. 그렇지 않으면 구두쇠는 두 번 돈을 지불한다는 속담처럼 될 것입니다. 우리 분야에서 그는 작동하지 않는 시스템으로 인한 매 시간의 가동 중지 시간에 대해 저항을 극복하기 위해 추가 시약 킬로그램마다, 킬로와트마다 지속적으로 비용을 지불합니다.