Hvorfor ammoniakdesulfurering bliver en ny retning for røggasbehandling

I årevis har mange industrielle anlæg fulgt en velkendt fremgangsmåde til emissionstyring:

Anvende kalkstens-gips-teknologi til røggasdesulfurering (FGD) og anvende et SCR-system til reduktion af kvælstofoxid.

Denne kombination har spillet en vigtig rolle for at opnå overholdelse af emissionskrav.

Dog, da miljøkravene bliver ved med at blive strengere, begynder virksomheder at genoverveje, om traditionelle systemer kan imødegå fremtidige udfordringer på den mest effektive måde.

Et af de centrale spørgsmål, der tiltrækker opmærksomhed, er ammoniakgennemslip.

Når SCR-systemer er i drift, skal ammoniakindsprøjtningen kontrolleres omhyggeligt. For lidt ammoniak kan resultere i utilstrækkelig fjernelse af NOx. For meget ammoniak kan øge ammoniakgennemslipningen, hvilket giver driftsmæssige og miljømæssige bekymringer.

Balancen mellem NOx-kontrol og ammoniakemissionskontrol bliver stadig vigtigere.

Derfor ser flere virksomheder på ammoniakdesulfurering og calcium-til-ammoniak-konvertering som en mulig løsning.

Ammoniakgennemslipning har ændret, hvordan virksomheder opfatter emissionskontrol

Traditionelt var hovedfokuset for et denitrifikationssystem simpelt:

Sikre, at NOx-emissionerne opfylder de lovgivningsmæssige krav.

Imidlertid betyder den stigende fokus på ammoniakemissioner, at operatører nu skal tage hele emissionskontrolkæden i betragtning.

Et moderne industrielt røggasbehandlingssystem skal ikke kun opnå fjernelse af svovldioxid og reduktion af NOx, men også kontrollere sekundære virkninger forbundet med overdreven ammoniakindsprøjtning.

For værker, der anvender kalkbaseret FGD kombineret med SCR-deoxidation, skaber dette en dobbelt udfordring:

• Opretholde stabil NOx-fjernelsesydelse

• Holde ammoniakgennemtrængning inden for stadig strengere grænser

Forbedring af injektionsstyring kan hjælpe, men ændrer ikke den grundlæggende struktur i et system, hvor desulfurering og deoxidation foregår separat.

Calcium-til-ammoniak-konvertering tilbyder en anden tilgang.

Calcium-til-ammoniak-konvertering: Ændring af den tekniske rute

Calcium-til-ammoniak-konvertering er ikke blot en justering af ammoniakinjektionen.

Den repræsenterer en ændring af den samlede røggasbehandlingsrute.

I en ammoniakdesulfuriseringsproces anvendes ammoniak som absorber til reaktion med svovldioxid og danner ammoniumsulfat.

Dette skaber to vigtige ændringer.

Først bliver ammoniak en del af både svovldioxidfjernelse og kvælstofoxidreduktionsprocesser.

For det andet kan svovlen, der fjernes fra røggassen, omformes til et nyttigt biprodukt i stedet for kun at blive håndteret som affald.

Ved at integrere ammoniakforsyningen og forbedre systemkoordinationen kan kraftværker skifte fra adskilte forureningsskontrolprocesser til en mere integreret tilgang.

Avanceret ammoniakdesulfureringsteknologi til bedre kontrol

En af de udfordringer, der historisk har begrænset ammoniakdesulfurering, har været kontrol af ammoniak og ammoniumsalte.

MingSheng Environmental Protection har udviklet sin kaskadeadskillelses- og reningsammoniakdesulfureringsteknologi for at løse dette problem.

Systemet anvender flertrinsvask med ammoniak og ammoniumsalte kombineret med avancerede tågfangningsprocesser til at reducere emissioner af ammoniak og ammoniumsalte.

Virksomhedens syvende generations teknologi forbedrer yderligere reningsprocessen gennem optimerede adskillelses- og kontrolmetoder.

Ifølge projektsøgninger har teknologien vist stabil drift med høj svovldioxidfjernelseffektivitet, høj ammoniakgenindvindingsydelse og kontrollerede partikelemissioner.

Disse forbedringer er vigtige, fordi industrielle operatører vurderer et FGD-system ikke kun ud fra fjernelseffektiviteten, men også ud fra:

• Langvarig driftsstabilitet

• Vedligeholdelseskrav

• Biproduktstyring

• Miljøoverholdelse

• Samlede driftsomkostninger

Over forureningsoptagelse: At omdanne svovl til værdi

En anden væsentlig forskel mellem kalciumbaseret desulfurering og ammoniakbaseret desulfurering er behandlingen af biprodukter.

Den traditionelle kalkstens-gips-baserede FGD-producerer gips. Afhængigt af kvalitet og markedsvilkår kan gips kræve yderligere anvendelse eller bortskaffelse.

Ammoniakbaseret desulfurering producerer ammoniumsulfat, som kan anvendes som et gødningrelateret produkt.

Dette ændrer systemets økonomiske logik.

I stedet for kun at betale for forureningsfjernelse kan virksomheder overveje, om genindvundne materialer kan skabe ekstra værdi.

For industrielle anlæg, der kører kontinuerligt i mange år, kan denne ressourcegenindvindingsmulighed blive en vigtig del af den samlede investeringsevaluering.

Opgradering af eksisterende FGD-systemer uden at starte forfra

En almindelig bekymring blandt anlægsoperatører er, om anvendelse af ammoniakdesulfurering kræver fuldstændig genopbygning.

I mange tilfælde er svaret nej.

Calcium-til-ammoniak-konvertering fokuserer på at opgradere eksisterende kalkstens-gips-FGD-systemer gennem målrettede ændringer.

Afhængigt af det oprindelige systemopsætning kan eksisterende udstyr og infrastruktur genbruges.

Typiske opgraderingsområder kan omfatte:

• Ændringer af absorptions-tårne

• Oxidations- og koncentreringssystemer

• Spray-systemer

• Ammoniakforsyningsfaciliteter

• Udstyr til genindvinding af biprodukter

Denne fremgangsmåde giver virksomheder mulighed for at udnytte eksisterende miljøressourcer mere effektivt, samtidig med at de bevæger sig mod en mere avanceret behandlingsmetode.

For ældre industrielle anlæg kan dette være en vigtig fordel.

Fælles ammoniakforsyning: Integration skaber effektivitet

En yderligere fordel ved calcium-til-ammoniak-konvertering er muligheden for at integrere ammoniakforsyningen mellem desulfuriserings- og SCR-deoxidationsanlæg.

Tidligere administrerede mange anlæg kalkstensforbruget til FGD og ammoniakforsyningen til SCR separat.

En integreret, ammoniakbaseret fremgangsmåde kan forenkle indkøb, lagring og driftsstyring.

En vellykket integration kræver dog omhyggelig ingeniørudformning. Ammoniaklagring, sikkerhedssystemer, proceskontrol og driftskrav skal alle tages i betragtning.

Målet er ikke blot at kombinere to processer, men at skabe et mere koordineret emissionskontrolsystem.

Fremtiden for industrielle røggasbehandlingsanlæg

Rollen for miljøudstyr ændrer sig.

Tidligere fokuserede virksomheder primært på, om et system kunne opfylde emissionsstandarder.

I dag stiller de bredere spørgsmål:

Kan driftsomkostningerne reduceres?

Kan affaldsstrømmene minimeres?

Kan eksisterende udstyr opgraderes?

Kan forureningssubstanser blive ressourcer?

Ammoniakdesulfurering repræsenterer denne skiftende retning.

Ved at kombinere svovldioxidfjernelse, ammoniakudnyttelse, biproduktindvinding og potentiel integration med denitrifikationssystemer giver den en anden fremgangsmåde til industrielle emissionskontrol.

For virksomheder, der vurderer fremtidige opgraderinger af deres kraftværk fgd eller industrielle luftforureningssystemer til kontrol af luftkvalitet giver kalcium-til-ammoniak-konvertering en ny perspektiv.

Miljømæssig overholdelse og økonomisk ydeevne behøver ikke nødvendigvis at være modsatte mål.

Med den rigtige teknologiske tilgang kan de understøtte hinanden.