SNCR脫硝技術典型案例01SNCR技術SNCR即為選擇性非催化還原法，是一種經(jīng)濟實用的NOx脫除技術，其原理是以NH3、尿素等作為還原劑，在注入到鍋爐之前霧化或者注入到鍋爐中靠爐內(nèi)的熱量蒸發(fā)霧化。在適宜的溫度范圍內(nèi)，氣相的氨或者尿素就會分解為自由基NH3和NH2，在特定的溫度和氧存在的條件下，還原劑與NOx的反應優(yōu)于于其他反應而進行。還原劑有不同的反應溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗口，對本方法的脫硝效率有較大影響。02SNCR的反應機理SNCR是一種不用催化劑，在850-1100℃范圍內(nèi)還原NOx的方法。SNCR技術是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進行SNCR反應生成N2和H2O。該方法以爐膛為反應器，可通過對鍋爐進行改造實現(xiàn)。SNCR反應物貯存和操作系統(tǒng)與SCR系統(tǒng)是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)，在無催化劑作用下，氨或尿素等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反應，主要反應為：氨為還原劑：NH3+NOx→N2+H20尿素為還原劑：CO(NH2)2→2NH2+CONH2+NOx→N2+H20CO+NOx→N2+CO2當溫度過高時，超過反應溫度窗口時。SNCR系統(tǒng)的加壓站宜采用立式多級泵，并應有備用泵；浙江脫硝規(guī)格尺寸
根據(jù)流場計算及實測煙氣在旋風分離器內(nèi)平均停留時間將大致大于1S，而旋風分離器內(nèi)溫度基本不變化，還原劑在合適溫度區(qū)間內(nèi)停留時間將超過1S，超過比較好反應停留時間，已經(jīng)足夠讓其充分反應。除了需要反應時間外，還需要脫硝還原劑與煙氣的充分混合。CFB鍋爐的旋風分離器中，氣流的流場比較復雜，有分離器入口的轉向和加速、主氣流沿著分離器內(nèi)壁的旋轉、轉向等。隨著固相的分離，氣體也貼壁旋轉，旋轉過程中有回流區(qū)形成、為氣相的擴散和混合創(chuàng)造了非常好的條件。氣相在旋風分離器中的強烈混合，對噴氨脫硝反應非常有利。在CFB鍋爐的旋風分離器內(nèi)，還原劑與煙氣將得到非常好的混合，有利于提高脫硝效率。根據(jù)SNCR法的NOx脫除效率影響因素，從利于提高脫硝效率方面考慮，還原劑噴射點選擇在為旋風分離器入口。綜合上述：采用SNCR脫硝技術，對該項目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設備造成腐蝕的影響均較小，不影響機組運行的安全，不需要進行針對性設備改造；SNCR脫硝技術與SCR脫硝技術相比，具有工程實施較為簡單易行，投資及運行成本低，占地面積少，建設工期短；該項目CFB鍋爐機組滿負荷燃用褐煤時，原始NOx排放濃度比較高約為240mg/Nm3。新標準脫硝規(guī)格尺寸氧含量的大小是脫硝效率的一個重要指標；
SCR（SelectiveCatalyticReduction）——選擇性催化還原法脫硝技術是目前國際上應用**為***的煙氣脫硝技術，在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都應用此技術，它沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結構簡單，并且脫除效率高（可達90%以上），運行可靠，便于維護等優(yōu)點。SCR技術原理為：在催化劑作用下，向溫度約280～420℃的煙氣中噴入氨，將NOX還原成N2和H2O。NH3與煙氣均勻混合后一起通過一個填充了催化劑(如V2O5-TiO2)的反應器，NOx與NH3在其中發(fā)生還原反應，生成N2和H2O。反應器中的催化劑分上下多層(一般為3—4層)有序放置。該方法存在以下問題：催化劑的時效和煙氣中殘留的氨。為了增加催化劑的活性，應在SCR前加高校除塵器。殘留的氨與SO2反應生成(NH4)2SO4，NH4HSO4很容易對空氣預熱器進行粘污，對空氣預熱器影響很大。在布置SCR的位置是我們應多反面考慮該問題。
氨就會被氧化成NOx：NH3+O2→NOx+H20SNCR工藝的NOx脫除效率主要取決于反應溫度、NH3和NOx的化學計量比、混合程度、反應時間等。研究表明SNCR工藝的溫度控制至關重要，**佳反應溫度是950℃，若溫度過低，NH3的反應不完全，容易造成NH3泄漏；而溫度過高，NH3則容易被氧化為NOx，抵消了NH3的脫除效率。溫度過高或過低都會導致還原劑的損失和NOx脫除率下降。通常涉及合理的SNCR工藝能達到30%-70%的脫除效率，80%的效率也有文獻報道。03SNCR脫硝效率的影響因素1.溫度范圍NOx的還原反應發(fā)生在一特定的溫度范圍內(nèi)（**佳的反應溫度850℃-1100℃）。2.合適的溫度范圍內(nèi)可以停留的時間停留時間：指反應物在反應器內(nèi)停留的總時間；在此時間內(nèi)，NH3、尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和NOx的還原等步驟必須完成；停留時間的大小取決于鍋爐的氣路的尺寸和煙氣流經(jīng)鍋爐氣路的氣速；SNCR系統(tǒng)中，停留時間一般為～10s。3.反應劑和煙氣混合的程度混合程度：要發(fā)生還原反應，還原劑必須與煙氣分散和混合均勻；混合程度取決于鍋爐的形狀與氣流通過鍋爐的方式。（化學當量比）5.未控制的NOx濃度水平6.氣氛。壓縮空氣的使用會影響窯爐的工作溫度，應得到嚴格控制；
一、NO、脫除效率脫硝效率是脫硝系統(tǒng)性能的重要指標之一。在實際工程中通過反應器進出口的N0x分析儀表測量N0x的濃度，經(jīng)DCS控制系統(tǒng)計算比較后將信號反饋給氨流量調節(jié)閥，調節(jié)閥根據(jù)反饋信號來控制噴入煙道中的氨量，從而保證設計的脫硝效率。二、氨逃逸率SCR系統(tǒng)在正常運行時，噴入反應器內(nèi)的氨不能100%地與N0,進行反應，未參加化學反應的氨會隨煙氣或飛灰從反應器的出口被帶入下游的空氣預熱器，這種現(xiàn)象稱為氨的逃逸。通常所說的氨逃逸率是指反應器出口煙氣中氨的濃度(ppm)，轉換成6%氧量、標態(tài)、干基的數(shù)值。氨逃逸率也是脫硝系統(tǒng)性能的重要指標之一。在實際工程中氨的逃逸量可以用氨的分析儀在反應器的出口測量得出，也可以通過脫硝效率經(jīng)DCS控制系統(tǒng)計算得到。通常氨逃逸率越小越好，因為煙氣中殘余的NH3會與SO3反應生成NH4HS03，這是一種很粘的物質，附著在空氣預熱器表面，影響空氣預熱器的效率。另外多余的NH3進入大氣，也是對空氣的污染。高含塵量布置的SCR系統(tǒng)氨的逃逸率一般小于5ppm。三、煙氣在反應器內(nèi)的空間速度空間速度是SCR的一個關鍵設計參數(shù)，它是煙氣體積流量(標準狀態(tài)下的濕煙氣)與SCR反應塔中催化劑體積的比值。脫硝系統(tǒng)已經(jīng)進入精細化、數(shù)據(jù)化、全自動化階段；化工廠脫硝設計
低氮燃燒有控制燃燒氣氛、使用低氮燃燒器、控制燃燒溫度等手段；浙江脫硝規(guī)格尺寸
鍋爐燃用低熱值高灰分燃料，尾部灰濃度遠高于煤粉鍋爐，會造成SCR反應器催化劑磨損嚴重、使用壽命降低，將使運行費用增加較大；省煤器后煙溫較煤粉爐低，設計310℃左右為SCR脫硝反應的溫度下限，不利于SCR反應器提高脫硝效率；由于催化劑的加入會將SO2氧化為SO3并與逃逸氨反應生成硫酸氨和硫酸氫銨，易造成空預器積灰堵塞和腐蝕且系統(tǒng)阻力增加較大，影響機組運行安全。鑒于以上因素，不考慮采用SCR或者SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝。脫硝工藝的選擇：煙氣脫硝技術比較（福建地區(qū)）SNCR適用于CFB機組，首先其爐膛出口溫度一般在850~1000℃區(qū)間內(nèi)，在SNCR工藝高效“溫度窗”內(nèi)；其次燃燒后煙氣分三股分別經(jīng)過分離器，在分離器內(nèi)劇烈混合且停留時間超過，為SNCR工藝提供了天然的優(yōu)良反應器；***由于CFB燃燒技術是一種低NOX燃燒技術，CFB鍋爐出口NOX濃度較低，再通過SNCR工藝，可確保出口濃度達到環(huán)保要求；此外SNCR工藝投資和運行費用都低于SCR工藝，工業(yè)試驗和國外運行經(jīng)驗均表明SNCR系統(tǒng)用于CFB鍋爐，設計合理可達50%以上脫硝效率，氨逃逸可低于8ppm。綜合比較認為：采用SNCR脫硝技術，對該項目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設備造成腐蝕的影響均較小。浙江脫硝規(guī)格尺寸
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