循环流化床锅炉选择性非催化还原法SNCR脱硝技术

北极星环保网讯:采用氨或尿素作为还原剂，向循环流化床锅炉高温烟气中喷射氨或尿素等还原剂，将NOx还原成N2。该技术的脱硝效率一般大于60%，可达75%以上；NOx排放浓度一般小于100mg/m3；单位投资大致为30~40元/kW；运行成本一般低于0.35分/kWh。

该技术成熟、稳定，脱硝效率较高；相对SCR脱硝而言，该技术的占地面积较小、投资及运行费用较低。适用于燃煤电站循环流化床锅炉烟气脱硝。

【适用范围】循环流化床电站锅炉

图1CFB-SNCR脱硝装置示意图

典型案例

【案例名称】

2×300MW循环流化床锅炉SNCR脱硝工程

【项目概况】

本项目于2012年1月脱硝项目开始设计及开工建设，2012年7月2套脱硝装置完成168试运行。

【主要工艺原理】

SNCR的基本原理是在没有催化剂的情况下，向900~1150℃炉膛中喷入还原剂氨或尿素，还原剂有选择性地与烟气中的NOx反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。

当用尿素作还原剂时其反应可表示为：

NH2CONH2→2NH3+HNCO

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

2NO+2HNCO+1/2O2→2N2+2CO2+H2O

同SCR工艺类似，SNCR法的NOx脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度，反应时间等。SNCR工艺的温度控制至关重要，若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成NH3逃逸；而温度过高，NH3则容易被氧化为NO，抵消了NH3的脱硝效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降。

【关键技术或设计创新特色】

l适用于CFB-SNCR技术的尿素水溶液喷枪；

l依托3MW循环流化床燃烧试验台进行CFB-SNCR试验，通过该试验台的建设并进行相关试验，能够快速的掌握CFB-SNCR关键技术，为CFB-SNCR技术的开发提供关键的理论和实践指导；

l基于CHEMKIN机理的SNCR过程模拟方法，用于指导SNCR喷枪的布置；

l在锅炉SNCR系统中采用无任何动力设备的静态混合器，保证尿素溶液混合均匀。

图2现场工程图

【主要技术指标】

根据环保验收报告，本项目系统出口烟气指标满足国家标准的要求，脱硝效率达到70%以上(二氧化氮入口浓度为220mg/Nm3，出口浓度60mg/Nm3)。

【投资及运行效益分析】

【投资费用】

本工程总投资约0.15亿元。

【运行费用】

根据2012年7月-2013年8月实际运行情况，水、电、尿素、气、管理等运行费用约为605万元/年，年维修费用约30元。实际增加发电运行成本0.0034元/kW，江苏地区的脱硝产品补偿电价为0.008元/kW。

【用户意见】

本项目投运至今，各项技术指标优良，无任何环保事故，系统脱硝效率达到设计要求，各项耗能指标达到或优于设计要求，具有明显的经济和社会效益。

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