Die wichtigsten Denitrifikationsverfahren in Kraftwerken sind derzeit die selektive katalytische Reduktion (SCR) und die nicht-selektive katalytische Reduktion (SNCR). Beide Rauchgasentsalzungstechnologien weisen Vor- und Nachteile auf.
Die SCR-Technologie sieht vor, den SCR-Reaktor zwischen dem Kessel-Economizer und dem Luftvorwärmer des Wärmekraftwerks anzuordnen. Das Rauchgas strömt vertikal in den Reaktor und reduziert NOx durch verschiedene Katalysatorschichten zu unschädlichem N₂ und H₂O. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 300 °C und 400 °C, und der Denitrifikationsgrad beträgt über 90 %. Die Technologie hat sich in großen Kesseln und Anlagen mit hohem Luftvolumen bewährt.
GRVNES hat eigenständig Denitrifikationsprodukte entwickelt, die in Kraftwerken, Glasöfen, Zementöfen und anderen Industrieöfen sowie in Verbrennungsanlagen für Cracköfen und anderen Bereichen Anwendung finden, und kann je nach Kundenwunsch den Einsatz von integrierten Produkten zur Staubentfernung und Denitrifikation empfehlen.
Bei der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) zur NOx-Kontrolle in Dieselabgasen wird NH3 oder Harnstoff als Reduktionsmittel verwendet. Bei einer bestimmten Temperatur und unter Katalyse wird NH3 zur Reduktion von NOx zu N2 und H2O eingesetzt. Da NH3 NOx hochselektiv und bevorzugt reduziert, ohne vorher mit O2 zu reagieren, wird dies als „selektive katalytische Reduktion“ bezeichnet.
Bei der Denitrifikation im Ofen entsteht Stickoxid hauptsächlich durch die Oxidation von Stickstoff in der Luft bei hohen Temperaturen. Das so entstehende NOx wird als thermisches NOx bezeichnet. Seine Bildung hängt von der Temperatur der Flammenstruktur ab. Die SCR-Behandlung erfordert keine Modifikation der Anlagenkonstruktion, sondern beschränkt sich auf die Abgasreinigung. Der Katalysator arbeitet bei einer Temperatur von mindestens 175 °C und weist einen Wirkungsgrad von über 85 % auf. Die Verwendung eines kompakten SCR-Katalysators mit hoher Maschenweite (40–50 Poren) reduziert die Anlagengröße und den Katalysatorverbrauch und spart somit effektiv Anlagenkosten und Energie. Durch die Optimierung der Abgasführung werden die Betriebskosten gesenkt, die Abwärme im Kesselabgas weiter genutzt und ein Teil der Wärme des gereinigten Gases zurückgewonnen. Dies reduziert die Transportkosten der Nachbehandlungsanlage erheblich, wobei die SCR-Reaktion berücksichtigt wird.
NO-Konzentrationssonde, Temperatursensor und O₂-Konzentrationssonde sind vor und nach dem SCR-Katalysator angebracht. Entsprechend dem Echtzeitzustand des Abgases wird die Einspritzmenge von Harnstoffwasser (oder Ammoniakwasser) präzise vom elektronischen Echtzeit-Steuergerät geregelt. Dadurch wird eine hohe Stickoxid-Abscheidung erreicht und gleichzeitig ein Ammoniaküberlauf verhindert. Nach Fertigstellung der Anlage müssen lediglich Teile der Rohrleitung angepasst und angeschlossen werden. Die Inbetriebnahme ist kurz und beeinträchtigt den laufenden Kesselbetrieb nicht.
Veröffentlichungsdatum: 19. Dezember 2023