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無組織排放脫硝解決方案

來源: 發(fā)布時間:2021-11-01

    根據(jù)流場計算及實測煙氣在旋風分離器內(nèi)平均停留時間將大致大于1S,而旋風分離器內(nèi)溫度基本不變化,還原劑在合適溫度區(qū)間內(nèi)停留時間將超過1S,超過比較好反應(yīng)停留時間,已經(jīng)足夠讓其充分反應(yīng)。除了需要反應(yīng)時間外,還需要脫硝還原劑與煙氣的充分混合。CFB鍋爐的旋風分離器中,氣流的流場比較復(fù)雜,有分離器入口的轉(zhuǎn)向和加速、主氣流沿著分離器內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向等。隨著固相的分離,氣體也貼壁旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中有回流區(qū)形成、為氣相的擴散和混合創(chuàng)造了非常好的條件。氣相在旋風分離器中的強烈混合,對噴氨脫硝反應(yīng)非常有利。在CFB鍋爐的旋風分離器內(nèi),還原劑與煙氣將得到非常好的混合,有利于提高脫硝效率。根據(jù)SNCR法的NOx脫除效率影響因素,從利于提高脫硝效率方面考慮,還原劑噴射點選擇在為旋風分離器入口。綜合上述:采用SNCR脫硝技術(shù),對該項目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設(shè)備造成腐蝕的影響均較小,不影響機組運行的安全,不需要進行針對性設(shè)備改造;SNCR脫硝技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相比,具有工程實施較為簡單易行,投資及運行成本低,占地面積少,建設(shè)工期短;該項目CFB鍋爐機組滿負荷燃用褐煤時,原始NOx排放濃度比較高約為240mg/Nm3。脫硝設(shè)備宜采用不銹鋼材質(zhì),也可以使用PP、PE等高分子材料;無組織排放脫硝解決方案

    NH3泄漏是SNCR脫硝技術(shù)的基本工藝參數(shù),應(yīng)該持續(xù)監(jiān)測工藝優(yōu)化。原位測量原理**適合這種監(jiān)測任務(wù),因為它可以實時提供測量數(shù)據(jù)以實現(xiàn)快速反應(yīng)(如LDS6原位激光氣體分析儀)。它直接安裝在過程氣流中,并提供快速準確的NH3逃逸濃度數(shù)據(jù)。本文研究介紹了SNCR脫硝技術(shù)的缺陷,并提出了相應(yīng)的解決措施。燃料燃燒過程會產(chǎn)生對環(huán)境有害的排放物,尤其是二氧化碳(CO2),二氧化硫(SO2),一氧化氮(NOx)和粉塵。對于煙氣脫硝,除了優(yōu)化空氣供應(yīng)的特殊爐子等前端主要措施外,還采用后端措施,以減量工藝為基礎(chǔ)。SNCR脫硝技術(shù)是一種重要的脫硝方式,但其自身也存在一些缺陷。通過對這些問題的研究,可以進一步完善SNCR脫硝技術(shù),提高脫硝效果。選擇性非催化還原(SNCR)是一種減少傳統(tǒng)發(fā)電廠燃燒生物質(zhì)、廢物和煤炭的氮氧化物排放的方法。該工藝包括將氨或尿素注入鍋爐的燃燒室,在煙氣溫度介于760和1,090℃(1,400和2,000?H)之間的地方與燃燒過程中形成的氮氧化物反應(yīng)。所產(chǎn)生的化學氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物是分子氮(N2),二氧化碳(CO2)和水(H2O)。尿素(NH2CONH2)比更危險的氨(NH3)更容易處理和儲存。在這個過程中,它像氨一樣反應(yīng):NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2減少發(fā)生根據(jù)?;S脫硝批發(fā)脫硝是指用還原劑將空氣中的NOX還原為N2和水的過程;

    4影響脫硝效果的主要因素在SNCR工藝中,**主要的是爐膛上噴入點的選取,即窗口溫度的選擇。對于尿素來說理想的溫度范圍是800-1150℃,溫度高,還原劑被氧化成NOx,煙氣中的NOx含量不減少反而增加;溫度低,反應(yīng)不充分,造成還原劑流失,對下游設(shè)備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)狀況和e6cbb882-61af-4f34-aafb-fda內(nèi)溫度場、煙氣流場情況,采用CFD以及CKM模擬相結(jié)合技術(shù)。任何反應(yīng)都需要時間,所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區(qū)域內(nèi)有足夠停留時間,這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時間指的是反應(yīng)物在爐膛上部對流區(qū)內(nèi)的存在時間,SNCR的所有步驟必須在這里完成。這些步驟包括:注入的尿素和煙氣的混合、水分的蒸發(fā)、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應(yīng)。加大停留時間有利于質(zhì)量的輸運和化學反應(yīng),從而提高了反應(yīng)率。摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據(jù)基本的化學反應(yīng)方程式,還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實際中,需要注入比理論更多的還原劑以達到所需要的還原水平。因為氨的的消耗涉及到運行的費用問題,所以所選用的摩爾比一般為臨界值,NH3/NOx摩爾比一般控制在~,**大不要超過。

    Cu-Mn/ZSM-5、Cu-Mn/SAPO-34催化劑在200℃下的NOx轉(zhuǎn)化率分別達到65%、90%。其他負載邢帥等采用經(jīng)硝酸氧化處理后的椰殼活性炭作載體并負載含SiO2的復(fù)合氧化物作為低溫SCR脫硝催化劑。實驗結(jié)果表明,經(jīng)硝酸處理后的椰殼活性炭表面含氧基團增加,提高了對NH3和NO的吸附容量。Li等采用溶膠-凝膠法制備了坡縷石(Pal)負載的鈣鈦礦型LaFe1-xNixO3(x=~)納米復(fù)合材料,同時研究了Ni的摻雜量在可見光情況下對NOx轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果表明,當x=,LaFe1-xNixO3的脫硝性能隨著Ni含量的變化而變化;在150~250℃的溫度區(qū)間內(nèi),脫硝率能達到90%及以上。2低溫SCR脫硝反應(yīng)機理目前涉及低溫SCR脫硝反應(yīng)機理的理論大概有2種:一種是認為以NH3為還原劑的SCR反應(yīng)機理遵從Langmuir-Hinshelwood機理;另一種觀點認為該反應(yīng)遵從Eley-Rideal機理。李金虎通過非均相沉淀法以凹凸棒石為載體負載錳氧化物制備了復(fù)合催化劑MnOx/PG。對凹凸棒石和MnOx/PG催化劑進行NH3、NO程序升溫吸附脫附實驗,實驗結(jié)果表明,MnOx/PG催化劑對NH3的吸附主要是凹凸棒石的作用,進入凹凸棒石孔道的NH3與結(jié)晶水形成H鍵被吸附。MnOx是催化劑的活性中心,SCR脫硝機理符合E-R機理。Liu制備了WOx/Fe2O3低溫SCR脫硝催化劑。一般采用氨水、液氨、尿素、臭氧等作為還原劑;

    使液滴更容易穿透爐膛進入煙氣流。(NSR)氨氮摩爾比NSR即反應(yīng)中氨與NO的摩爾比值,按照SNCR反應(yīng)式,還原1molNO需要1mol氨或。但實際運行中噴入還原劑的量要比此值高,根據(jù)脫硝實驗表明,當NSR小于,NOx的脫除效率會隨著NSR值的增加而***增加,同時有效溫度區(qū)域范圍會擴大。但是當NSR大于,隨著NSR值的逐漸提升,NOx的脫除效率增加并不明顯,NSR過大則會引起氨逃逸量增大,氨耗量升高。為提高脫硝效率、減少氨耗量和降低氨逃逸,SNCR的NSR值一般控制在。4、工程應(yīng)用實例以某熱電廠490t/h循環(huán)流化床鍋爐實際運用情況為例,該發(fā)電機組采用氨水SNCR脫硝裝置,在左右旋風分離器位置各設(shè)置從上到下4層噴射裝置,每層內(nèi)外側(cè)各1套噴射裝置,共16套噴射裝置。經(jīng)過一段時間運行后,業(yè)主反饋脫硝效率降低、氨耗量增加和氨逃逸提高等一系列問題。通過現(xiàn)場分析,對SNCR脫硝進行如下性能優(yōu)化調(diào)試:1)控制燃燒溫度,調(diào)節(jié)旋風分離器入口煙溫為920-950℃;2)檢查噴槍的霧化效果(適當提升霧化氣體壓力)、清理噴嘴的堵塞、更換磨損噴嘴以及調(diào)整噴槍的插入深度(噴槍噴嘴與外管向爐外微縮數(shù)毫米)。3)檢查氨水濃度和配比溶度,控制氨氮摩爾比在;4)通過現(xiàn)場試驗比較。脫硝工程應(yīng)建立在窯爐的低氮燃燒基礎(chǔ)上;焚燒爐脫硝圖片

脫硝系統(tǒng)使用的壓縮空氣的壓力和流量應(yīng)得到控制;無組織排放脫硝解決方案

    通過高效低氮燃燒技術(shù)配合SNCR技術(shù)或SNCR/SCR聯(lián)合技術(shù)進行脫硝已經(jīng)成為主流。雖然目前燃煤工業(yè)爐窯NOx的減排效果十分***,但是過分追求脫硝效率,容易增加氨耗量,進而引發(fā)氨逃逸,造成二次污染及腐蝕設(shè)備等問題。2、SNCR脫硝技術(shù)簡介SNCR脫硝工藝是在不使用催化劑的條件下,將含有氨基的還原劑如液氨、氨水或尿素稀溶液等噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域,還原劑迅速熱分解出NH3,再與煙氣中的NOx進行選擇性氧化還原反應(yīng),生成無害的N2和H2O等氣體。由于整個反應(yīng)過程中未使用催化劑,因此稱之為選擇性非催化還原脫硝技術(shù)。以氨為還原劑的主要反應(yīng)式為:4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O;采用尿素作為還原劑的主要化學反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2;4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O;SNCR系統(tǒng)煙氣脫硝過程包括下面四個工藝步驟:1)接收和儲存還原劑;2)還原劑的計量輸出、與水或空氣混合稀釋;3)在爐膛合適位置噴入稀釋后的還原劑;4)還原劑與煙氣混合進行脫硝反應(yīng)。3、SNCR脫硝技術(shù)氨耗量和氨逃逸的影響分析及對策在脫硝反應(yīng)過程中煙氣中存在著沒有參與反應(yīng)的氨通過反應(yīng)器排放到煙氣中的現(xiàn)象叫氨逃逸。無組織排放脫硝解決方案

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