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26个废气问答!粉尘、脱硫、脱硝、飞灰等

北极星环保网来源:环保电力2019/6/21 11:27:12我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超低排放 SNCR脱硝 SCR脱硝

26. 循环流化床锅炉脱硝装置的主要技术手段是什么?

SNCR主流,部分新建机组为满足超低排放采用预留SCR空间的方式。

27. 循环流化床锅炉SNCR脱硝的还原剂是什么?

脱硝系统的还原剂主要有三种:液氨、氨水以及尿素,还原剂的选择是影响脱硝效率和运行经济性的主要因素之一。大部分电厂使用尿素,少部分为氨水,一些化工自备厂或管理经验丰富的电厂也有使用液氨的。

脱硝还原剂比较

28. 什么SNCR脱硝的反应烟窗?

还原剂的反应高效温度范围称为反应烟窗,有时也称温度窗。适宜SNCR反应发生的温度区间,一般为800~950℃。当反应温度过高时,由于氨的分解会使NOx还原率降低,另一方面,反应温度过低时,氨的逃逸增加,也会使NOx还原率降低。

29. 为什么循环流化床锅炉SNCR脱硝的效率远高于煤粉锅炉?

CFB锅炉特有的结构,有助于烟气和喷入还原剂的均匀混合,这主要得益于旋风分离器的强烈混合作用。工业试验研究也表明,在分离器前水平烟道设置喷入点,能显著降低氨氮比、提高脱硝效率并减少氨逃逸量。常规SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低NOx燃烧技术的补充处理手段。而CFB锅炉机组,由于采用了低氮燃烧技术,燃烧温度较低、二次风分级给入、炉膛下部缺氧燃烧、炉膛中心存在缺氧还原区域,能有效抑制NOx生成,相对燃烧相同煤种的煤粉炉其NOx排放低40%~60%。因此CFB锅炉脱硝最适宜采用SNCR技术,目前的趋势是用更为安全的尿素代替氨作为还原剂。

30. 为什么循环流化床锅炉不宜采用SCR脱硝

一方面会给锅炉设计安装带来不便,已投产锅炉普遍存在空间受限的问题。另一方面CFB锅炉尾部灰浓度远高于煤粉锅炉,催化剂使用寿命短,相关运行费用增加快。由于催化剂的加入会将SO2氧化为SO3并与逃逸氨反应生成硫酸氨和硫酸氢铵,易造成空预器积灰堵塞和腐蚀,影响机组运行安全。

31. 采用尿素溶液作为还原剂时SNCR对锅炉效率的影响?

喷入炉内的尿素溶液浓度为10%左右,对锅炉效率的影响主要是溶液中的水汽化所造成的热损失,尿素在炉内热解成氨时的吸热及氨与NOx反应的放热几部分:

从上式可知,该反应为放热反应,对锅炉效率是提高的,但考虑到该反应为ppm级,可忽略其对效率的影响。以NOx浓度按150mg/Nm3,NSR按1.5为基准计算,溶液中的水汽化所造成的热损失大约使锅炉效率降低0.1%左右。

32. 增加SCR/SNCR后,对空气预热器有哪些特殊要求?

鉴于现在的环保标准日趋严格,流化床锅炉也需要增设深度脱硝设备,由于少量NH3的逃逸是不可避免的,炉内SO3也客观存在,因此势必会产生部分硫酸氢氨,该物质在146~207℃之间呈液态且有较强的粘结性,因此会与飞灰结合附着在空预器的低温段,为了便于清理,最好采用脱硝专用板型的搪瓷板式回转预热器,若采用管式预热器,也应在低温段采用搪瓷管式。

33. SNCR脱硝装置对锅炉受热面运行有何影响分析?

SNCR脱硝技术向炉内喷射尿素溶液作为还原剂。锅炉在正常运行过程中,不会对炉内受热面系统造成明显的腐蚀:

1)脱硝系统向炉内喷射的是脱硝剂并未增加炉内气氛的酸性。尿素为弱碱性,因此脱硝剂整体上呈现弱碱性,从酸碱性腐蚀的角度来说,是有利于降低腐蚀的。从脱硝的化学过程来看,NH3消耗了NOx反应生成中性的N2和水,而NOx的酸性比氰酸更强,因此经过脱硝反应后,炉内气氛的酸性程度将会降低;

2)向炉内喷射的脱硝剂只占炉内物料、气体的很小一部分,除用于选择性地脱除NOx外(NOx在烟气中的含量也是较低的),脱硝剂对炉内气氛和炉料的性质并无重大影响;

3)还原剂喷射点在旋风分离器入口烟道,脱硝主要反应区为旋风分离器入,锅炉此区域均敷设有耐火耐磨材料,具有很好的抗腐蚀性能。

4)CFB炉内脱硫使得SO2及SO3含量降低,从而使得生成铵化合物NH4HSO4以及(NH4)2SO4的可能性降低,但在特殊工况下由于脱硝产物中的水再加上烟气介质恶劣环境仍可能会有腐蚀和受热面沾污情况发生。

延伸阅读:

13种废气处理方法介绍及适用范围和优缺点说明

废气处理52种典型工艺流程图

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