【技术】大型循环流化床锅炉SNCR脱硝提效分析-第2页-北极星大气网

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4还原剂对燃烧效率的影响

1)氨逃逸。因参与反应的过程不同，相同“N”量喷入的情况下，氨逃逸量依次是尿素系统、氨水系统、液氨系统。液氨作为还原剂，在获得较高脱硝效率的前提下，对后续锅炉设备的影响最小，降低尾部受热面的飞灰沉积堵塞及腐蚀几率。

2)排烟温度的影响。采用液氨作为还原剂的工艺，还原剂NH3由氨供应系统提供至反应区域的混合器中，与稀释空气混合并被稀释至安全浓度(5%体积浓度以下)后，通过氨注射管道喷入旋风分离器的入口烟道中。还原剂NH3喷入炉膛后，就直接选择性地脱除了烟气中的NOx。经计算，喷入氨空气混合气体约为5000m3/h，占锅炉总烟气量的0.4%，对锅炉排烟温度的影响可以忽略不计。

采用氨水方案，氨水雾化后，进入炉膛后被迅速加热形成氨气，与烟气中的NOx发生反应。SNCR脱硝向炉内喷入浓度约为20%左右的氨水溶液，在100%BMCR时喷入溶液量约为3.5t/h。经锅炉性能计算，排烟温度温升约为0.8℃。

采用尿素方案与此相似，喷入锅炉的尿素溶液浓度为10%左右，在100%BMCR时喷入溶液量约为5t/h。经过锅炉性能计算，排烟温度温升约为1.1℃。

3)对锅炉效率的影响。采用液氨方案是向烟气喷入氨空气混合气体，考虑干空气的焓增和喷入空气中水分的蒸发吸热，锅炉排烟热损失q2有所增加，但增加的量非常小。经过计算，对锅炉效率的影响仅有0.02%。采用氨水或者尿素作为还原剂，q2损失随之增加0.2%左右。

5还原剂对投资和运营的影响

CFB锅炉在采用液氨系统、氨水系统、尿素系统时，其初投资成本以及运行费用不同，其中运行费用主要为还原剂费用、电耗以及水耗。

在脱硝剂的成本中，运输成本占到了很大一部分。氨水的消耗量最大，但其中有效的部分只有五分之一，其余都是水，带来了额外的运输和储存、运行成本。

尿素是3种还原剂中最为昂贵的一种。虽然尿素的售价低于液氨，但其分子中包括CO等无效组分，在达到相同脱硝要求的情况下，其消耗量远大于液氨耗量，而且需要耗能打开化学键才能生成NH3。

液氨制氨工艺简单，其系统初投资少，运行费用低。但储存超过一定限值时，构成重大危险源。因此，在系统设计、施工和运行等方面必须遵循各种安全规范要求。

3种方案初投资成本比较见表1，运用费用比较见表2。

3种还原剂在SNCR脱硝方面的电耗费用基本相同，水耗费用方面尿素还原剂比液氨、氨水还原剂多15万元左右。

通过综合比较，选择液氨(氨水)作为还原剂比尿素还原剂节约1249万元。

6结论

由于循环流化床锅炉特殊的结构形式，分离器自然条件满足SNCR脱硝反应所需的温度、时间及混合要求。提高氨氮比可以保证较高的脱硝效率，但并不能大幅度提高脱硝效率。因此，通过反应温度、反应时间、氨氮比已经无法提高循环流化床锅炉脱硝效率。

采用液氨作为脱硝还原剂，不影响锅炉效率，炉后设备影响小，工程投入少，运行费用低，最重要的是适合的温度窗口使脱硝效率可达80%，满足国家新的排放限值要求。在当地政府许可下宜选用液氨作为还原剂，其次推荐氨水。

原标题：大型循环流化床锅炉SNCR脱硝提效分析

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