تُعدّ طرق إزالة النيتروجين الرئيسية في محطات توليد الطاقة حاليًا هي الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) والاختزال التحفيزي غير الانتقائي (SNCR). ولكلتا هاتين التقنيتين مزايا وعيوب خاصة بهما.
تعتمد تقنية الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) على وضع مفاعل SCR بين مُقتصد حرارة الغلاية ومُسخّن الهواء في وحدة الطاقة الحرارية، حيث يدخل غاز الاحتراق إلى المفاعل عموديًا، ويُختزل أكاسيد النيتروجين (NOx) إلى نيتروجين (N2) وبخار (H2O) غير ضارين عبر طبقات متعددة من وحدات التحفيز. ويمكن إجراء التفاعل عند درجات حرارة تتراوح بين 300 و400 درجة مئوية، بكفاءة إزالة أكاسيد النيتروجين تتجاوز 90%، مما يُشير إلى أداء تشغيلي مُرضٍ في الغلايات الكبيرة ومعدات الهواء ذات الأحجام الكبيرة.
قامت شركة GRVNES بتطوير منتجات إزالة النيتروجين بشكل مستقل، وهي منتجات قابلة للتطبيق في محطات الطاقة، وأفران الزجاج، وأفران الأسمنت، والأفران الصناعية الأخرى، وأفران التكسير، والحرق، وغيرها من المجالات، ويمكنها التوصية باستخدام منتجات إزالة الغبار وإزالة النيتروجين المتكاملة وفقًا لاختيار العميل.
تعتمد طريقة الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) للتحكم في أكاسيد النيتروجين في عادم الديزل على استخدام الأمونيا أو اليوريا كمادة مختزلة، عند درجة حرارة معينة وتحفيز، حيث يتم استخدام الأمونيا لاختزال أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وماء، ولأن الأمونيا تختزل أكاسيد النيتروجين بشكل انتقائي للغاية دون أن تتفاعل أولاً مع الأكسجين، فإنها تسمى "الاختزال التحفيزي الانتقائي".
في عملية إزالة النيتروجين من الأفران، ينتج أكسيد النيتروجين بشكل رئيسي عن أكسدة النيتروجين في الهواء عند درجات حرارة عالية، ويُطلق على أكسيد النيتروجين الناتج بهذه الطريقة اسم أكسيد النيتروجين الحراري. ويعتمد إنتاجه على درجة حرارة بنية اللهب. لا تتطلب معالجة الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) تعديل هيكل المعدات، بل تقتصر على معالجة غازات العادم فقط. يتراوح نطاق درجة حرارة المحفز بين 175 درجة مئوية أو أكثر، وتتجاوز كفاءة التشغيل 85%. كما أن اختيار محفز SCR مضغوط عالي الشبكة ذي 40-50 فتحة يقلل من حجم المعدات وكمية المحفز المستخدم، مما يوفر المعدات والطاقة بشكل فعال. ومن خلال تغيير ترتيب غازات العادم، تنخفض تكلفة التشغيل، ويُستفاد بشكل أكبر من الحرارة المهدرة في العادم النهائي للغلاية، ويُستعاد جزء من حرارة الغاز المُنقّى، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة نقل معدات المعالجة اللاحقة مع مراعاة تفاعل الاختزال التحفيزي الانتقائي.
يتم تركيب مجسات تركيز أكسيد النيتروجين، ومجسات درجة الحرارة، ومجسات تركيز الأكسجين قبل وبعد محفز الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR). وبناءً على حالة غازات العادم في الوقت الفعلي، يتم التحكم بدقة في كمية حقن ماء اليوريا (أو ماء الأمونيا) بواسطة نظام التحكم الإلكتروني (ECU) في الوقت الفعلي، مما يحقق معدل تنقية عالي لأكاسيد النيتروجين ويمنع فيضان الأمونيا. بعد اكتمال تركيب المعدات، لا يلزم سوى تعديل جزء من خط الأنابيب وتوصيله. فترة التشغيل قصيرة ولا تؤثر على الاستخدام الطبيعي للغلاية.
تاريخ النشر: 19 ديسمبر 2023