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SNCR脱硝技术在循环流化床锅炉上的应用

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admin
来源:
未知
发布时间:
2018-02-13
1前言
 
 作为循环流化床锅炉运转过程中的一项重要方面,SNCR脱硝技术的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对SNCR脱硝技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。
 
2 SNCR脱硝工艺原理及特点
 
2.1 SNCR脱硝工艺原理
 
  SNCR脱硝技术是指在没有催化剂的作用下,向温度区域为850~1100℃的炉膛中喷入氨基还原剂,还原剂迅速热解成NH3与烟气中NOx反应生成N2,炉膛中会有一定量氧气存在,喷入的还原剂会选择性地与NOx反应,而不被O2所氧化。还原剂一般采用氨、氨水或尿素。
 
2.2 SNCR脱硝技术特点
 
  SNCR脱硝工艺技术系统简单、占地面积少、技术成熟、一次性投资少、运行费用低、操作方便、还原剂选择范围较广、不需要任何催化剂、无SO2/SO3转化率问题、不增加烟气阻力、无二次污染、施工周期短、脱硝设备故障或检修时,锅炉和发电机组完全可以正常运行,对锅炉机组的运行影响甚小,适用于电厂老机组改造,是一种经济实用的脱硝技术。
 
3 循环流化床锅炉选择SNCR脱硝技术的可行性
 
  随着环保要求的不断提高循环流化床锅炉采用SNCR技术基本可以满足当今严格的NOx排放标准的要求,SNCR技术最大NOx脱除率可达70%-80%。从满足环保排放标准及投资角度考虑,SNCR作为一种经济实用的脱硝技术得到了广泛的推广和应用。
 
  循环流化床锅炉具有一个非常有效的还原剂喷入点和混合反应器-旋风分离器。分离器内的烟气扰动强烈,十分利于实现喷入的还原剂和烟气之间迅速而均匀地混合,分离器内气体流动路径较长,还原剂在反应区获得较长停留时间;SNCR反应温度窗口和炉膛烟气出口温度的范围比较吻合,不会出现NH3氧化反应问题。这些优点使循环流化床锅炉的SNCR系统可以取得50%-80%的实际脱硝效率,根据燃料不同,循环流化床锅炉采用SNCR技术,一般NOX排放控制在30-150ppm。
 
4 影响脱硝效果的主要因素
 
4.1 温度窗口的影响
 
  在SNCR工艺中,最主要的是炉膛上喷入点的选取,即窗口温度的选择。对于尿素来说理想的温度范围是800-1150℃,温度高,还原剂被氧化成NOx,烟气中的NOx含量不减少反而增加;温度低,反应不充分,造成还原剂流失,对下游设备产生不利的影响甚至造成新的污染。
 
  根据循环流化床锅炉炉内状况和烟道内温度场、烟气流场情况,采用CFD以及CKM模拟相结合技术。
 
4.2 停留时间
 
  任何反应都需要时间,所以还原剂必须和NOx在合适的温度区域内有足够停留时间,这样才能保证烟气中的NOx还原率。停留时间指的是反应物在炉膛上部对流区内的存在时间,SNCR的所有步骤必须在这里完成。这些步骤包括:注入的尿素和烟气的混合、水分的蒸发、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的还原反应。加大停留时间有利于质量的输运和化学反应,从而提高了反应率。
 
4.3 NH3/NOx摩尔比的影响
 
  摩尔比的确定是由想得到的还原效率决定的。根据基本的化学反应方程式,还原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在实际中,需要注入比理论更多的还原剂以达到所需要的还原水平。
 
  因为氨的的消耗涉及到运行的费用问题,所以所选用的摩尔比一般为临界值,NH3/NOx摩尔比一般控制在1.0~2.0之间,最大不要超过2.5。
 
  我企业针对循环流化床锅炉本身的特性以及SNCR脱硝的特点进行了深入研究,特研制出循环流化床锅炉专用脱硝喷枪HBCY-FT新型脱硝喷枪,并成功为陕西渭化集团、邢东热电厂、鹏生热力等多家企业提供了优质的脱硝方案,使其满足环保要求,并且脱硝效果优于国家要求,达到超低排放标准。
 
本资讯的关键词:循环流化床锅炉脱硝  锅炉专用脱硝喷枪  SNCR脱硝喷枪  超低排放
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