超低排放改造資訊 50 t /h 三廢混燃煤鍋爐煙氣脫硝超低排放改造方法工藝流程
1 選擇性非催化還原技術(shù)脫硝原理
選擇性非催化還原技術(shù)是將氨水等還原劑直接噴入爐膛內(nèi)，在800 ～ 1 050 ℃的高溫下與煙氣中的NOx反應生成N2和H2 O。在無催化劑作用下，氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx，基本上不與煙氣中的O2作用。NH3還原NOx的主要反應: 4NH3 + 4NO + O2 = 4N2 + 6H2O。不同還原劑有不同的反應溫度范圍，NH3的反應較佳溫度區(qū)間為850 ～ 950 ℃。溫度過高時，由于氨的分解會使NOx還原率降低; 反應溫度過低時，氨逃逸增加，不僅使NOx還原率降低，而且逃逸的氨會造成新的環(huán)境污染。為了確保鍋爐煙氣中NOx的脫除效果，選擇從爐膛的上部出口加入脫硝還原劑。
選擇性非催化還原脫硝主要由稀氨水制備與存儲系統(tǒng)、稀氨水輸送系統(tǒng)、控制分配系統(tǒng)、空氣噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、脫硝反應系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。采用合成氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稀氨水或液氨球罐上部的氣氨按相關(guān)安全規(guī)程用冷脫鹽水在稀氨水儲罐內(nèi)配制的質(zhì)量分數(shù)為10% ～15%的稀氨水作為脫硝還原劑，經(jīng)稀氨水泵加壓后送至氨水噴槍，利用0. 5 ～ 0. 7 MPa 的壓縮空氣將稀氨水霧化后噴入鍋爐內(nèi)與煙氣中的NOx進行反應。
1. 2 工藝流程及脫硝設施
選擇性非催化還原技術(shù)鍋爐煙氣脫硝工藝流程如圖1 所示。
1. 2. 1 稀氨水輸送系統(tǒng)
稀氨水輸送系統(tǒng)由稀氨水儲罐( 1 臺，容積根據(jù)稀氨水用量確定) 、稀氨水泵( 2 臺，1開1 備) 、自動調(diào)節(jié)閥、測量儀表和噴槍構(gòu)成。噴槍采用不銹鋼材料制造，每支噴槍配有氣動推進器，在DCS系統(tǒng)上可實現(xiàn)自動推進和退出噴槍的操作。稀氨水泵出口處設有循環(huán)回路和自動調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)運行要求在DCS 系統(tǒng)調(diào)節(jié)稀氨水的壓力和流量。
1. 2. 2 噴槍布置
在50 t /h 三廢混燃鍋爐的上部爐膛出口外側(cè)布置噴槍2 支，在爐膛中部布置噴槍2 支，共計4 支噴槍分上下2 層布置。在鍋爐高負荷運行條件下，投運上層( 爐膛出口) 噴槍; 在低負荷運行或鍋爐開車的條件下，因此時溫度較低，投運下層( 爐膛中部) 噴槍。在選擇性非催化還原脫硝系統(tǒng)投運時，一般投運2 支噴槍即可，其余停運噴槍由控制系統(tǒng)控制退出爐膛，以避免噴槍受熱損壞。
1. 2. 3 爐前噴射設備
噴槍( 含噴嘴) 采用不銹鋼制造，包括噴槍本體、噴嘴座、霧化頭、噴嘴罩四大部分。噴槍本體上的稀氨水進口和霧化空氣進口采用螺紋連接，通過2 根金屬軟管分別與稀氨水管路和空氣管路連接。每支噴槍都配有氣動推進氣缸及控制器，實現(xiàn)自動推進和退出噴槍的操作。推進器的位置信號接至DCS 控制系統(tǒng)，與開( 停) 霧化空氣和開( 停) 稀氨水的閥門動作聯(lián)動，實現(xiàn)整個脫硝系統(tǒng)噴槍的自動運行。
1. 2. 4 脫硝系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)及控制
稀氨水制備與儲存系統(tǒng)設置儲罐液位顯示和控制、氨水濃度顯示; 稀氨水輸送系統(tǒng)的稀氨水泵采用變頻控制，在DCS 控制系統(tǒng)上進行控制并顯示流量及泵的運行狀態(tài)等; 空氣噴射系統(tǒng)噴槍的推進和退出均在DCS 控制系統(tǒng)上進行自動控制，并顯示噴槍的工作狀態(tài)。為節(jié)省改造投資，脫硝DCS 控制系統(tǒng)合并至原鍋爐的DCS 控制系統(tǒng)。
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