SNCR煙氣脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用

王靜靜+趙燦+楊吉賀

摘要：詳細(xì)介紹了選擇性非催化還原（SNCR）煙氣脫硝技術(shù)的原理、工藝流程及影響因素。簡要分析了SNCR技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐（CFB）中的應(yīng)用優(yōu)勢，結(jié)合SNCR在美源熱電廠的應(yīng)用改造工程案例，驗證了SNCR技術(shù)在CFB上的脫硝性能。

關(guān)鍵詞： 選擇性非催化還原 工藝流程 CFB 脫硝

0 引言

隨著環(huán)境污染給人類帶來的問題越來越嚴(yán)重，人們的環(huán)境保護(hù)意識日益增強，國家針對環(huán)境保護(hù)的法規(guī)不斷健全，對火力發(fā)電站排放的控制越來越嚴(yán)格[1]。根據(jù)火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011中對于CFB鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，全國火電企業(yè)現(xiàn)役和新建火電機組在2014年7月1日及2012年前排放的濃度限制為200mg/。SNCR脫硝工藝以其成本低、設(shè)施簡單、占地面積小的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于老電廠脫硝改造中，CFB鍋爐爐膛尺寸較小、內(nèi)部流場簡單、煙氣溫度在850-1250℃之間，是SNCR理想工作的場所。因此應(yīng)用SNCR脫硝工藝的CFB鍋爐很容易達(dá)到國家環(huán)保政策要求的200mg/的限制[2-3]。

1 SNCR工藝概述

1.1脫硝技術(shù)原理

選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下簡稱SNCR）原理是：在無催化劑的作用下，將含氮的藥劑（尿素、氨水、氨氣等還原劑）噴入爐膛溫度區(qū)域為850～1250℃的含的氣體中，還原劑自身先迅速的熱分解出，并與煙氣中的進(jìn)行選擇性氧化還原反應(yīng)，生成無害的和的脫硝工藝。不同類型的還原劑的反應(yīng)方程如下：

1.2 脫硝工藝流程

選用氨水作為還原劑，整個SNCR脫硝系統(tǒng)的設(shè)計主要包含七個模塊，其工藝流程圖如圖1所示：

圖1 脫硝工藝流程圖

①氨儲罐模塊、②儲罐加注模塊、③氨輸送模塊、④軟水輸送模塊、⑤氨水軟水稀釋模塊、⑥氨噴射模塊、⑦控制單元模塊。

氨水槽車將氨水送至廠區(qū)內(nèi)氨水儲罐后，由氨水加注泵打入氨水儲罐內(nèi)以供后續(xù)SNCR脫硝使用，在進(jìn)行SNCR脫硝時，氨水輸送泵將25%的氨水從氨水儲罐中抽出輸送到爐前，在靜態(tài)混合器中和工藝水混合稀釋成5%的氨水（濃度可在線調(diào)節(jié)）后進(jìn)入SNCR噴槍。氨水在輸送泵壓力作用下，通過機械霧化后，以霧狀噴入爐膛內(nèi)，與煙氣中的氮氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮氣，去除氮氧化物，從而達(dá)到脫銷的目的。

1.3 影響因素

1.3.1 反應(yīng)溫度窗口

實驗表明，SNCR還原的反應(yīng)對于溫度條件非常敏感，溫度窗口的選擇是SNCR還原效率高低的關(guān)鍵，一般認(rèn)為理想的溫度范圍為850℃～1250℃，溫度高，還原劑被氧化成，煙氣中的含量不減少反而增加；在溫度低的情況下，還原劑反應(yīng)不充分，造成流失從而造成新的污染。

1.3.2 合適的停留時間

還原劑必須和在合適的溫度區(qū)域內(nèi)有足夠的停留時間，這樣才能保證煙氣中的還原率。還原劑在最佳溫度窗口的停留時間越長，則脫除的效果越好。

1.3.3 摩爾比NSR

依據(jù)已有的運行經(jīng)驗顯示，摩爾比一般控制在1.0～2.0之間，超過2.5對還原率已無大的影響實際中一般選用1.4～1.6摩爾比。

2 工程應(yīng)用實例

美源熱電廠現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐，進(jìn)行降氮脫硝改造之前，排放濃度約為，改造后排放濃度低于。本項目選用SNCR技術(shù)使用氨水為還原劑，將其在溫度區(qū)域為850～1250℃的條件下噴入含的氣體中，發(fā)生還原反應(yīng)，脫出，生成氮氣和水。

3 結(jié)束

SNCR煙氣脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用可以獲得65%以上的脫硝效率，煙氣中濃度經(jīng)處理后可以降至以下，滿足國家對電力行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。SNCR技術(shù)以其還原劑多樣易得、無二次污染、系統(tǒng)簡單施工時間短等的優(yōu)勢，在循環(huán)流化床鍋爐上具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫錦余. 某電廠125MW機組選擇性非催化還原脫硝試驗探討[J]. 廣東電力，2009，22（2）：45-48.

[2]馬瑞，徐有寧. SNCR法脫硝在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用[J]. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報，2013，9（1）：47-49.

[3]王岳軍，劉學(xué)炎. SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境工程，2013，31（1）：59-62.endprint