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不均匀喷氨系统在SNCR+SCR耦合脱硝技术中的应用

北极星环保网来源:发电设备 梁存敬等2019/5/21 11:33:51我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:喷氨系统 烟气脱硝技术 SNCR脱硝

北极星环保网讯:通过增加SCR梯度不均匀喷氨系统,克服SNCR烟气氨氮分布严重不均匀的明显缺点,也充分发挥了SNCR不需催化剂在炉内脱硝的优势。对比分析尿素水解、热解制氨的优缺点,通过实验研究优化喷氨格栅,强化了喷氨系统的适用性。分析了尿素水解SCR不均匀喷氨系统在实际工程中的效果,结果表明:尿素水解制氨结合SNCR+SCR耦合脱硝系统可以显著提高NOx的脱除效率;解决NH3/NOx分布不均匀问题。

SCR烟气脱硝技术中还原剂NH3的来源有3种:液氨、氨水和尿素。液氨是危险化学品,电厂在用液氨时会受到诸多制约;氨水由于运行成本较高而具有应用局限性;作为无危险的制氨原料,尿素具有与液氨相同的脱硝性能,具有安全性、绿色无毒性,便于运输、储存和使用,应用较为广泛[1]。

SNCR烟气脱硝相较于SCR技术的特点是:

SNCR脱硝过程中不使用催化剂,直接在炉内完成脱硝反应,对于未预留SCR反应器安装空间的旧型锅炉非常适用;SNCR反应整个过程没有压力损失,无需提高引风机压头,特别是改造机组无需对引风机进行改造;使用尿素作为还原剂,对于不能使用液氨的重点区域和离居民区较近的城市电厂较为适用,特别是氨站建设场地受限的电厂;脱硝改造成本及运行成本低;但是由于SNCR喷枪喷入的尿素溶液对锅炉受热面存在腐蚀问题,一般只能布置在锅炉炉膛前墙或侧墙,存在烟气NOx与氨分布严重不均匀问题。

1机组概况

宜兴华润热电有限公司2台60MW机组,锅炉是UG-260/9.8-M型高温、单锅筒、自然循环、П形布置的固态排渣煤粉炉。制粉系统采用中间储仓式热风送粉系统。

脱硝系统采用SNCR+SCR耦合脱硝技术,还原剂采用尿素溶液,SNCR部分采用喷枪向炉膛喷入尿素溶液,热解后生成氨气在高温区产生SNCR还原反应,将NOx还原成氮气,未反应完的氨气流向尾部SCR催化剂内,继续与剩余的NOx进行反应,从而实现脱硝的目的。

由于该公司2台锅炉设计时未预留SCR反应器安装空间,锅炉与电除尘之间间距较小,SCR反应器无法引出烟道外,因此通过高温空气预热器与低温省煤器的改造腾出空间,布置1+0.5层(1层半)催化剂,考虑到燃煤灰分含量高,催化剂选用板式催化剂,目前已实现NOx质量浓度小于100mg/m3的烟气排放。

该公司通过实地调研,完成超低排放可行性研究,拟对2台锅炉实际排放烟气中的NOx质量浓度的超低排放改造(小于50mg/m3),同时对目前SNCR脱硝存在的问题进行优化改造。

图1为SNCR+SCR耦合法流程示意图。

QQ截图20190521112249.jpg

图1 SNCR+SCR耦合法流程示意图

2 SNCR+SCR耦合脱硝技术

2.1SNCR+SCR耦合脱硝技术的优势

SNCR+SCR耦合法工艺兼有SNCR和SCR技术的优点,利用SNCR反应逃逸的氨供SCR反应,当要求氮氧化物脱除率不是很高时(70%~75%),采用SNCR+SCR工艺更合适,这种组合为电厂提供最经济合理的脱硝方式,SNCR+SCR耦合法工艺已成功应用于大型燃煤机组,特别适合旧锅炉的脱硝改造。其主要优势为:

(1)利用SNCR在炉内前期初步脱硝,SNCR部分不需要催化剂,降低了催化剂的需求量,大幅降低SCR的脱硝压力,投资成本大幅减少[2]。

延伸阅读:

燃煤电站尿素水解脱硝系统优化调整

电厂尿素热解和水解工艺研究

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