Estimation of SCR System Performance
Huotari, Noora (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112423965
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112423965
Tiivistelmä
Typen oksidien prosessiperäisten päästöjen on havaittu pysyneen suhteessa samalla tasolla paperiteollisuuden tuotannon kanssa Suomessa. Typen oksidien vähenemät on suurimmalta osaltaan seurausta energiateollisuuden päästövähennyksien kautta.
Opinnäytetyössä selvitettiin, voidaanko soodakattilassa muodostuvia typen oksidien päästöjä vähentää lisäämällä ammoniakkia savukaasuihin osana prosessia. Työssä tutkittiin kuinka SCR-katalyytin ja ammoniakin mahdollinen yhteisvaikutus pienentää typpipäästöjä ammoniakkivirtausta ja lämpötilaa säätämällä. Työ toteutettiin yhteistyönä Savonia-ammattikorkeakoulun ja Andritz Oy:n kanssa kesän 2022 aikana. Opinnäytetyöhön sisältyi kaikkiaan kolmen kuukauden mittainen testausjakso eräällä soodakattilalla. Testaus sisälsi testilaitoksen operointia sekä päästömittausaineiston koostamista FTIR-laitteiston avulla. Operointijakso kattoi myös muita testausyhdistelmiä, joita työssä ei niiden laaja-alaisuuden vuoksi ole mahdollista esittää.
Tuloksissa on esitetty savukaasujen lämpötiloja suhteuttamalla prosessilämpötilat kalibroituihin tarkastusmittauksiin. Lisäksi työssä vertailtiin FTIR-mittalaitteiston tuloksien avulla saman aikaisesti mitattuja savukaasun arvoja ennen ammoniakin lisäämistä savukaasuihin ja niiden ohjausta SCR-katalyytille sekä näiden jälkeen. Näiden lisäksi tuloksissa on esitetty pölyn erotuksen ja SCR-katalyytin paine-erojen vaikutuksia pölymääriin nähden. Tuloksista voidaan huomata, että typen oksideja on mahdollista vähentää ilman, että jäännösammoniakkia syntyy. The emissions of nitrogen oxides have been observed to stay in line with pulp, paper, and cardboard industry production in Finland. The reduction of nitrogen oxides seems to be mostly a consequence of the reduction of energy industry emissions.
The aim of the thesis was to answer the question whether it is possible to reduce the nitrogen oxides of recovery boiler by adding ammonia to flue gases. The project was about researching the synergy possibilities of SCR catalyst and ammonia by adjusting the ammonia flow and the temperature of flue gases. The thesis was implemented in co-operation with Savonia University of Applied Sciences and Andritz Oy.
The thesis included a testing period in a recovery boiler that took three months. The testing period contained operating of the test plant and measuring emissions with a FTIR. The test period included other test combinations, but all the results are not covered in this thesis.
In the results the temperatures of flue gases are shown as original and calibrated values. The FTIR measurements were made before and after feeding ammonia to the flue gases. Therefore, the results cover comparison of FTIR measurements. The results show that it is possible to reduce NOx emissions without ammonia slip.
Opinnäytetyössä selvitettiin, voidaanko soodakattilassa muodostuvia typen oksidien päästöjä vähentää lisäämällä ammoniakkia savukaasuihin osana prosessia. Työssä tutkittiin kuinka SCR-katalyytin ja ammoniakin mahdollinen yhteisvaikutus pienentää typpipäästöjä ammoniakkivirtausta ja lämpötilaa säätämällä. Työ toteutettiin yhteistyönä Savonia-ammattikorkeakoulun ja Andritz Oy:n kanssa kesän 2022 aikana. Opinnäytetyöhön sisältyi kaikkiaan kolmen kuukauden mittainen testausjakso eräällä soodakattilalla. Testaus sisälsi testilaitoksen operointia sekä päästömittausaineiston koostamista FTIR-laitteiston avulla. Operointijakso kattoi myös muita testausyhdistelmiä, joita työssä ei niiden laaja-alaisuuden vuoksi ole mahdollista esittää.
Tuloksissa on esitetty savukaasujen lämpötiloja suhteuttamalla prosessilämpötilat kalibroituihin tarkastusmittauksiin. Lisäksi työssä vertailtiin FTIR-mittalaitteiston tuloksien avulla saman aikaisesti mitattuja savukaasun arvoja ennen ammoniakin lisäämistä savukaasuihin ja niiden ohjausta SCR-katalyytille sekä näiden jälkeen. Näiden lisäksi tuloksissa on esitetty pölyn erotuksen ja SCR-katalyytin paine-erojen vaikutuksia pölymääriin nähden. Tuloksista voidaan huomata, että typen oksideja on mahdollista vähentää ilman, että jäännösammoniakkia syntyy.
The aim of the thesis was to answer the question whether it is possible to reduce the nitrogen oxides of recovery boiler by adding ammonia to flue gases. The project was about researching the synergy possibilities of SCR catalyst and ammonia by adjusting the ammonia flow and the temperature of flue gases. The thesis was implemented in co-operation with Savonia University of Applied Sciences and Andritz Oy.
The thesis included a testing period in a recovery boiler that took three months. The testing period contained operating of the test plant and measuring emissions with a FTIR. The test period included other test combinations, but all the results are not covered in this thesis.
In the results the temperatures of flue gases are shown as original and calibrated values. The FTIR measurements were made before and after feeding ammonia to the flue gases. Therefore, the results cover comparison of FTIR measurements. The results show that it is possible to reduce NOx emissions without ammonia slip.