2021-10-26 10:45:50
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氮氧化物(NOx)是燃煤電廠排放的主要污染物之一,也是近年受到極大關注的一種污染物。目前,國內外已經發展出了多種NOx的脫除工藝。在各種NOx脫除工藝中,選擇性非催化還原(SNCR)脫硝工藝具有成本低、占地面積小、設施簡單的優點,尤其適合老電廠的改造。由于大多數鍋爐處于SNCR脫硝工藝溫度窗口內的空間很小,還原劑與煙氣不能及時均勻地混合,且在反應溫度窗口內的停留時間過短,使得其在實際工業工程應用中的脫硝效率較低。循環流化床鍋爐是一種具有低氮燃燒效果的鍋爐,在其上部或分離器區域采用SNCR脫硝技術可實現60%左右的脫硝效率,從而實現降氮脫硝的目的。
1、SNCR技術概述
1.1 技術原理
選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)脫硝工藝是在不使用催化劑的條件下,將氨水、尿素等還原劑噴入鍋爐爐內,先熱分解成NH3,再與NOx進行選擇性氧化還原反應,生成無害的氮氣和水的一種脫硝方法。該技術以爐膛為反應器,將還原劑噴入爐膛溫度為850-1100度的區域,還原劑迅速熱分解NH3與煙氣中的NOx反應生成N2和H2O。
1.2 技術特點
SNCR煙氣脫硝技術的主要特點為:脫硝效果較明顯,應用在大型燃煤鍋爐上能夠達到30%-50%的NOx倍除率;在中小型燃煤上(特別是循環流化床鍋爐)可達到50%-70%的脫硝效率;還原劑多樣易得;脫除NOx的還原劑一般都是含氮的物質,包括氨、尿素和各種銨鹽,應用廣泛的是氨和尿素;SNCR脫硝系統運行過程沒有任何固體或液體的污染物或副產物生成,無二次污染;阻力小,對鍋爐的正常運行影響較??;投資成本和運行成本低;系統簡單;不需要改變現有鍋爐的設備設置,只需增加還原劑的儲存模塊、稀釋計量模塊、分配噴射模塊;施工時間短。
1.3脫硝噴槍
脫硝噴槍是SMCR脫硝系統的關鍵設備,一般由壓縮氣體系統、液體管路系統、霧化噴槍、噴槍保護套管組成。為了達到良好的脫硝效率,對于不同類型、容量的鍋爐,霧化噴槍的運行參數是不同的,其設計參數由CFD模擬確定。
經過試驗研究、工程實踐已成功研發出一種對鍋爐煙氣SNCR脫硝系統適應性較好的霧化噴槍,防爆管霧化噴槍。該噴槍制造過程可以通過改變液體室、霧化室、噴嘴出口孔徑等參數,運行過程可控制液體、氣體的壓力等參數,從而實現良好的霧化效果,以滿足脫硝系統所需。該噴射器結構簡單、造價低、無易耗品;霧化效果好,不產生液滴,對水冷壁沒有不良影響;霧化氣源可選擇壓縮空氣或過熱蒸汽。
1.4 影響因素
1.4.1 反應溫度
以尿素作為SNCR的還原劑,其反應的溫度窗口為850-1150度。鍋爐爐膛隨運行負荷的變化呈規律性分布,所以向爐膛中噴入還原劑的噴射器應當采用分層布置,以適應鍋爐負荷的變化,確保噴射點在***反應窗口內。一般來說,SNCR溫度窗口大體對應于鍋爐燃燒器上部至折焰角之間的區域。爐膛溫度較高的循環流化床鍋爐,可將還原劑的噴射器布置在爐
膛與分離器之間的水平煙道上。