1前言:本文主要介紹sncr脫硝噴槍在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用,循環(huán)流化床脫硝噴槍位置選擇
作為循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的一項(xiàng)重要方面,SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)著較為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升對(duì)SNCR脫硝技術(shù)的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進(jìn)一步優(yōu)化其在實(shí)際應(yīng)用中的終整體效果。
2 SNCR脫硝工藝原理及特點(diǎn)
2.1 SNCR脫硝工藝原理
SNCR脫硝技術(shù)是指在沒有催化劑的作用下,向溫度區(qū)域?yàn)?50~1100℃的爐膛中噴入氨基還原劑,還原劑迅速熱解成NH3與煙氣中NOx反應(yīng)生成N2,爐膛中會(huì)有一定量氧氣存在,噴入的還原劑會(huì)選擇性地與NOx反應(yīng),而不被O2所氧化。還原劑一般采用氨、氨水或尿素。
2.2 SNCR脫硝技術(shù)特點(diǎn)
SNCR脫硝工藝技術(shù)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地面積少、技術(shù)成熟、一次性投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便、還原劑選擇范圍較廣、不需要任何催化劑、無SO2/SO3轉(zhuǎn)化率問題、不增加煙氣阻力、無二次污染、施工周期短、脫硝設(shè)備故障或檢修時(shí),鍋爐和發(fā)電機(jī)組完全可以正常運(yùn)行,對(duì)鍋爐機(jī)組的運(yùn)行影響甚小,適用于電廠老機(jī)組改造,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的脫硝技術(shù)。
3 循環(huán)流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術(shù)的可行性
隨著環(huán)保要求的不斷提高循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術(shù)基本可以滿足當(dāng)今嚴(yán)格的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,SNCR技術(shù)大NOx脫除率可達(dá)70%-80%。從滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)及投資角度考慮,SNCR作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的脫硝技術(shù)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
循環(huán)流化床鍋爐具有一個(gè)非常有效的還原劑噴入點(diǎn)和混合反應(yīng)器-旋風(fēng)分離器。分離器內(nèi)的煙氣擾動(dòng)強(qiáng)烈,十分利于實(shí)現(xiàn)噴入的還原劑和煙氣之間迅速而均勻地混合,分離器內(nèi)氣體流動(dòng)路徑較長(zhǎng),還原劑在反應(yīng)區(qū)獲得較長(zhǎng)停留時(shí)間;SNCR反應(yīng)溫度窗口和爐膛煙氣出口溫度的范圍比較吻合,不會(huì)出現(xiàn)NH3氧化反應(yīng)問題。這些優(yōu)點(diǎn)使循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統(tǒng)可以取得50%-80%的實(shí)際脫硝效率,根據(jù)燃料不同,循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術(shù),一般NOX排放控制在30-150ppm。
4 影響脫硝效果的主要因素
4.1 溫度窗口的影響
在SNCR工藝中,主要的是爐膛上噴入點(diǎn)的選取,即窗口溫度的選擇。對(duì)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(duì)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)狀況和煙道內(nèi)溫度場(chǎng)、煙氣流場(chǎng)情況,采用CFD以及CKM模擬相結(jié)合技術(shù)。
4.2 停留時(shí)間
任何反應(yīng)都需要時(shí)間,所以還原劑須和NOx在合適的溫度區(qū)域內(nèi)有足夠停留時(shí)間,這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時(shí)間指的是反應(yīng)物在爐膛上部對(duì)流區(qū)內(nèi)的存在時(shí)間,SNCR的所有步驟須在這里完成。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(shí)間有利于質(zhì)量的輸運(yùn)和化學(xué)反應(yīng),從而提高了反應(yīng)率。
4.3 NH3/NOx摩爾比的影響
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(xué)反應(yīng)方程式,還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實(shí)際中,需要注入比理論更多的還原劑以達(dá)到所需要的還原水平。
因?yàn)榘钡牡南纳婕暗竭\(yùn)行的費(fèi)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1.0~2.0之間,最大不要超過2.5。
我公司針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐本身的特性以及SNCR脫硝的特點(diǎn)進(jìn)行了深入研究,特研制出循環(huán)流化床鍋爐專用循環(huán)流化床脫硝噴槍新型sncr脫硝噴槍,并成功為多家電廠提供了的脫硝方案,使其滿足環(huán)保要求,并且脫硝效果優(yōu)于國(guó)家要求,達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
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