SNCR脫硝技術(shù)SNCR脫硝技術(shù)即選擇性非催化還原(SelectiveNon-CatalyticReduction,以下簡寫為SNCR)技術(shù),是一種不用催化劑,在850~1100℃的溫度范圍內(nèi),將含氨基的還原劑(如氨水,尿素溶液等)噴入爐內(nèi),將煙氣中的NOx還原脫除,生成氮氣和水的清潔脫硝技術(shù)。在合適的溫度區(qū)域,且氨水作為還原劑時,其反應方程式為:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)然而,當溫度過高時,也會發(fā)生如下副反應:4NH3+5O2→4NO+6H2O(2)SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為30%~80%,受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大。采用SNCR技術(shù),目前的趨勢是用尿素代替氨作為還原劑。SNCR脫硝原理SNCR技術(shù)脫硝原理為:在850~1100℃范圍內(nèi),NH3或尿素還原NOx的主要反應為:NH3為還原劑:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素為還原劑:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2OSNCR脫硝系統(tǒng)組成:SNCR(噴氨)系統(tǒng)主要由卸氨系統(tǒng)、罐區(qū)、加壓泵及其控制系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。SNCR系統(tǒng)煙氣脫硝過程是由下面四個基本過程完成:接收和儲存還原劑;在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑;還原劑的計量輸出、與水混合稀釋;還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。SNCR脫硝工藝流程如圖(二)所示。分級燃燒工藝、富氧燃燒工藝均可以在一定程度上減少NOX的生成;江西脫硝采購
SO2/SO3轉(zhuǎn)化率是SCR系統(tǒng)中的重要指標之一。SO2/SO3轉(zhuǎn)化率越高,說明催化劑的活性越好,所需要的催化劑量越少。但高塵布置的脫硝反應器SO2/SO3轉(zhuǎn)化率越高,則越易產(chǎn)生煙道、空氣預熱器乃至電除塵器被硫酸腐蝕的危險。因此,SCR系統(tǒng)中應嚴格控制SO2/SO3轉(zhuǎn)化率。SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率可以通過SO2分析儀測量經(jīng)DCS控制系統(tǒng)計算得到。目前,國內(nèi)要求的SCR系統(tǒng)催化劑對SO2向S03的轉(zhuǎn)化率不大于1%.所有的SCR系統(tǒng)的催化劑使煙氣中的部分SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率與催化劑的體積成比例,降低催化劑的量將減少SO3的形成。SO3的形成將在三個方面影響電廠的運行:②SO3會使空氣預熱器的堵塞更為嚴重;③在酸的**以下,SO3會形成硫酸并在空氣預熱器的下游管道形成嚴重的腐蝕。六、SCR系統(tǒng)的壓力損失SCR系統(tǒng)的壓力損失是指煙氣由SCR系統(tǒng)入口經(jīng)反應器到反應器后空氣預熱器入口煙道之間的壓力降。SCR系統(tǒng)的壓力損失的大小,將直接影響到鍋爐主機及引風機的安全運行和廠用電的多少。SCR系統(tǒng)的壓力損失,可以通過壓力測量儀表測得,其大小一般在1kPa左右。七、催化劑模塊催化劑是SCR系統(tǒng)中**關(guān)鍵的部件,催化劑模塊是在現(xiàn)場安裝的一個基本單元,由若干片或塊催化劑元件組成一個催化劑單元。山西脫硝批發(fā)脫硝噴槍是脫硝系統(tǒng)重要的部件之一,其會很大的影響脫硝效率;
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,超過比較好反應停留時間,已經(jīng)足夠讓其充分反應。除了需要反應時間外,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。
可以保證還原劑--尿素的供應;其價格:根據(jù)2012年11月份市場預測福建地區(qū)尿素市場價格穩(wěn)中有落,當?shù)啬蛩仄髽I(yè)主流出廠報價2020元/噸左右,近期尿素廠家生產(chǎn)基本正常,產(chǎn)品主供當?shù)厥袌鲂枨?,當?shù)剞r(nóng)業(yè)用肥需求淡季,尿素廠家銷售情況不理想,尿素出廠報價穩(wěn)中有落,目前當?shù)啬蛩仄髽I(yè)出廠報價2000-2030元/噸左右,近期外省尿素到貨平穩(wěn),當?shù)亟?jīng)銷商隨行就市出貨,目前當?shù)厥袌雠l(fā)報價2100元/噸左右。從安全、采購、投資、運行成本、系統(tǒng)復雜性等方面綜合考慮,選用尿素作為NOX還原劑。3、還原劑噴射點的選擇:SNCR法的NOx脫除效率主要取決于反應溫度、NH3與NOx的化學計量比、混合程度、反應時間等,CFB鍋爐的煙氣溫度一般在920℃以下,分離器區(qū)域煙氣溫度在870~908℃之間,SNCR工藝的溫度控制至關(guān)重要,若溫度過低,NH3的反應不完全,容易造成NH3逃逸;而溫度過高,NH3則容易被氧化為NO,抵消了NH3的脫硝效果。溫度過高或過低都會導致還原劑損失和NOx脫除率下降。對于SNCR脫硝還原劑(尿素或液氨)而言,CFB鍋爐均能提供合適的溫度區(qū)間供還原劑與NOx發(fā)生反應,達到脫除NOx的目的。根據(jù)目前各研究機構(gòu)對循環(huán)流化床鍋爐的研究,SNCR比較好還原劑注射點為旋風分離器入口。脫硝分為SCR和SNCR等多種工藝;
隨著環(huán)保政策的日益趨緊,燃煤電廠煙氣的排放的指標控制越來越嚴格,鍋爐煙氣中脫硝的排放標準也由**早的100降低為50甚至35(mg/m3)。鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)便已在全國推廣普及。另一方面,出于對重大危險源的管控,作為脫硝使用的還原劑液氨受到了更多的限制,尿素熱解和水解制氨技術(shù)逐漸受到青睞。安全性方面液氨的基本特性1)氨為無色氣體,有刺激性惡臭味。2)氨氣與空氣會形成性混合物,在濃度為16%~25%時,遇明火會產(chǎn)生。3)氨是有毒物質(zhì),為GB12268規(guī)定的危險品,會導致人急、慢性中毒,嚴重時可致人死亡。儲存量超10t,則屬于重大危險源,被納入**監(jiān)察機構(gòu)重點監(jiān)控范圍。4)液氨的運輸與儲存有嚴格的標準規(guī)定,這使得液氨的運輸費用很高。液氨儲罐與周圍的道路、廠房、建筑等的防火間距不允許少于15m。尿素的基本特性尿素是白色或淺黃色的結(jié)晶體,易溶于水,在高溫(350~650℃)下可完全分解為NH3。因尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考慮。自天津港事件以來,安全成為首要考慮的因素,液氨等?;肥盏皆絹碓絿栏竦谋O(jiān)管,從運輸?shù)絻Υ娴绞褂?,限制較多,液氨泄露等事故也時有發(fā)生,而且人口密集和靠近水源的城市和地區(qū)。SNCR脫硝的加壓和噴槍的分組控制柜應選擇304材質(zhì)以防止腐蝕;河北中高溫脫硝
精細脫硝工藝有助于降低氨水消耗、降低氨逃逸;江西脫硝采購
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,生成無害的N2和H2O等氣體。由于整個反應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。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過程中煙氣中存在著沒有參與反應的氨通過反應器排放到煙氣中的現(xiàn)象叫氨逃逸。江西脫硝采購
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