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有关锅炉SNCR脱硝的若干问题讨论

北极星环保网来源:董怀玉2017/1/22 16:24:43我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝 SNCR 脱硝效率

北极星环保网讯:SNCR脱硝—选择性非催化还原脱硝技术,是烟气NOx的末端处理技术,是把含有氨基的还原剂(尿素或氨水)在不使用催化剂的前提下均匀喷入锅炉温度范围为850℃~1200℃的区域,选择性的把烟气中的NOx还原为N2和H2O,以达到减排NOx的目的。通常与低氮燃烧结合以达到较高的脱硝效率

脱硝

采用氨水作为还原剂的主要化学反应为:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO2+O2→4N2+H2O

采用尿素作为还原剂的主要化学反应为:

2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O

6CO(NH2)2+8NO2+O2→10N2+6CO2+12H2O

影响其脱硝效率的主要因素

1)温度范围

NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内(最佳的反应温度区间850℃-1200℃)。若温度过低,NH 3 的反应不完全,容易造成NH 3 逃逸形成二次污染;而温度过高(1400℃以上),NH 3 则容易被氧化为NO x 。可见温度过高或过低都会导致还原剂的损失和NO x 脱除率下降。

脱硝

如图所示,两种还原剂所需要的最佳温度是不同的,可以根据锅炉温度的不同具体选择,如果锅炉温度不合适则不适用此种方式脱销。

2)反应剂和烟气混合的程度

还原剂与烟气的混合程度决定了反应的进程和速度,还原剂和烟气在锅炉内是边混合边反应,混合的效果直接决定了脱硝效率的高低。

SNCR脱硝效率低的主要原因之一就是混合问题,例如,局部的NOx浓度过高,不能被还原剂还原,导致脱硝效率低;局部的NOx浓度过低,还原剂未全部发生氧化反应,导致还原剂利用率低还增加氨逃逸。

因此,还原剂与烟气的混合程度的充分与否,直接影响脱硝效果。那么什么制约着混合程度呢?

有两点:a喷枪的布置是否能够良好覆盖横截面。由于锅炉型号不同,布枪位置不一样有些锅炉的合适温度区域炉膛面积过大,炉内风速过大等原因造成普通喷枪喷入的的还原剂不能很好覆盖横截面,部分烟气根本就没有和还原剂接触,造成了脱硝效率低下,这也是大多大型锅炉不采用此种脱硝方式的原因之一。

b喷枪雾化效果的好坏。喷枪的作用就是把还原剂雾化成微小颗粒,使其能更好的和烟气混合充分,最终反应彻底。好的喷枪雾化效果好,自然混合程度就好,反应就完全,氨水用量就少,氨逃逸就低,热损耗就小。这就是好喷枪的优势。

脱硝

图为一炉膛布枪示意简图,在较大锅炉的炉膛布枪,炉膛中间部分的烟气很难被覆盖,这和现有喷枪的喷射距离和可深入程度有很大关系,现在的喷枪几乎不可以长距离深入,喷射的实际距离也有限。

延伸阅读:

SNCR脱硝工艺350MW超临界循环流化床锅炉上的应用

不同脱硝喷枪在CFB锅炉SNCR工程中的应用

SNCR的喷雾与混合过程及其对脱硝效率的影响研究

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