SNCR脱硝技术在液态排渣煤粉工业锅炉中的应用-第2页-北极星大气网

投稿

我要投稿

4.2不同尿素溶液喷射量下脱硝效果

选择锅炉负荷80%，锅炉出口氧含量4.35%，NOx初始值265mg/m3的工况，研究不同素溶液喷射量下SNCR脱硝效果。试验采用20%、15%、10%三种浓度的尿素溶液进行，试验期间喷射区炉膛温度在800℃~900℃，不同尿素溶液喷射量下SNCR脱硝效果见图4。

由图4a可知，随着尿素溶液喷射量由40L/h增至100L/h，NOx浓度由60mg/m3迅速降至10mg/m3，脱硝效率由77%增至96%；由图4b可知，随着尿素溶液喷射量由40L/h增至80L/h，NOx浓度由78mg/m3迅速降至10mg/m3，脱硝效率由71%增至96%；由图4c可知，随着尿素溶液喷射量由50L/h增至90L/h，NOx浓度由90mg/m3迅速降至20mg/m3，脱硝效率由66%增至92%。上述结果表明，随着尿素溶液喷射量的增加，NOx浓度迅速降低，脱硝效率迅速增大。

根据尿素溶液脱硝反应机理，主要反应方程式如下：

随着尿素溶液喷射量的增大氨氮比增大，喷入炉膛的尿素量增加，加快了尿素分解反应（2）的进行，生成的NH3浓度增大，从反应平衡的角度，提高NH3的浓度会使得反应（3）和（4）的平衡向右移动，NOx还原率增加；从反应动力学的角度，提高NH3的浓度会加快反应（3）和（4）的速度，从而获得很高的脱硝效率。但氨氮比过高，未反应的NH3存在于烟气中，必然会造成氨逃逸量过大，还会增大脱硝成本，为减少氨逃逸及节省成本，尿素溶液喷射量不宜过大。由图4可知，20%浓度、45L/h喷射量时，NOx浓度为40mg/m3，脱硝效率为85%，此时氨氮比为4.23；15%浓度、60L/h喷射量时，NOx浓度为35mg/m3，脱硝效率为87%，此时氨氮比为4.14；10%浓度、80L/h喷射量时，NOx浓度为30mg/m3，脱硝效率为89%，此时氨氮比为3.6；都能满足NOx低于50mg/m3的排放要求，且尿素溶液喷射量较为适宜。

4.3不同氧含量下脱硝效果

在80%锅炉负荷下对不同氧含量下的脱硝效果进行研究，试验过程中喷射区温度在850℃~950℃，图5为不同氧含量下SNCR脱硝效果。

由图5a可知，氧含量在4.74%以下，20%、15%、10%三种浓度尿素溶液喷射后，NOx浓度分别在44mg/m3、41mg/m3、39mg/m3以下，均低于50mg/m3的超低排放要求；氧含量大于4.74%后NOx浓度大于50mg/m3。图5b表明三种浓度尿素溶液喷射下的脱硝效率均在80%以上，且随着氧浓度的增加脱硝效率出现下降趋势。脱硝效率下降主要是因为随着氧含量的增加NOx初始值迅速增大。由图3可知，氧含量为4.74%时，NOx浓度高达305mg/m3，已经超过了运行过程中NOx浓度的波动上限。因此，在80%锅炉负荷运行时，三种浓度尿素溶液均能达到50mg/m3以下的脱硝效果。

不同氧含量下三种浓度尿素溶液脱硝效果表明，10%浓度、80L/h工况下NOx浓度最低、脱硝效率最高，15%浓度、60L/h工况下次之，20%浓度、45%L/h工况下效果最差。且氧含量为4.74%时，20%、80L/h，15%、60L/h，10%、80L/h三种浓度尿素溶液脱硝的氨氮比依次为3.65、3.59、3.22，10%、80L/h尿素溶液以最小的氨氮比获得了最佳脱硝效果。出现上述现象应是喷射量大所导致，随着尿素溶液浓度减小，尿素溶液喷射量增大，喷枪喷射压力增大，使雾化液滴颗粒更细，同时更高的喷射压力也给尿素溶液提供了更大的喷射动量，喷入炉膛后能更加快速、充分的与烟气混合，从而增大了还原剂与NO接触并反应的机率，脱硝效率提高。

在80%锅炉负荷试验工况下，尿素溶液的喷射会一定程度地造成炉膛烟气温度的下降，降低锅炉热效率，但80L/h尿素溶液喷射量对锅炉热效率的影响小于0.66%，60L/h、45L/h尿素溶液喷射量对锅炉热效率的影响会更小，SNCR脱硝不会影响锅炉的正常运行。

4.4不同锅炉负荷下NOx浓度

在工业生产中，需要根据生产需要调节锅炉负荷，图6表示不同锅炉负荷下NOx、CO和炉膛温度值。

由图6a可知，在不同锅炉负荷下，CO浓度均低于2000mg/m3，达到了很好的燃烧效果。图6b表明，随着锅炉负荷的增大，炉膛温度快速升高，NOx初始值随着锅炉负荷的增大明显升高。锅炉负荷在36%时，NOx浓度为164mg/m3，处于较低的排放水平，主要是因为，锅炉负荷低时煤粉耗量少，入炉燃料总氮相对较少，燃料型NOx生成量少；同时低负荷时燃烧器温度较低，很大程度上抑制了热力型NOx的生成。随着锅炉负荷增大，煤粉耗量增大，入炉燃料总氮量增加，燃料型NOx的生成量增大，且负荷增大时燃烧温度升高，很大程度上促进了热力型NOx的生成，因此NOx排放总量增大。

4.5不同锅炉负荷下脱硝效果

采用三种浓度尿素溶液对不同锅炉负荷下的脱硝效果进行研究，SNCR脱硝效果如图7所示。

由图7可知，三种浓度尿素溶液喷射下，不同锅炉负荷下的NOx排放浓度均低于50mg/m3，脱硝效率均大于80%，且随着锅炉负荷的降低，NOx浓度减小，脱硝效率增大。三种浓度尿素溶液脱硝效果对比发现，10%浓度、80L/h尿素溶液喷射下的NOx浓度最小，脱硝效率最大，变化趋势与前文讨论相同，尿素溶液喷射量的增大有利于增强脱硝效果。

5结论

（1）80%锅炉负荷下，随着尿素溶液喷射量的增大，NOx浓度减小，脱硝效率增大。20%浓度、45L/h喷射量时，NOx浓度为40mg/m3，脱硝效率为85%；15%浓度、60L/h喷射量时，NOx浓度为35mg/m3，脱硝效率为87%；10%浓度、80L/h喷射量时NOx浓度为30mg/m3，脱硝效率为89%；均可满足NOx低于50mg/m3的排放要求。

（2）80%锅炉负荷下，不同氧含量下SNCR脱硝均能达到超低排放要求，SNCR脱硝效率均在80%以上，且随着氧含量的增加脱硝效率出现下降趋势。10%浓度、80L/h工况下NOx浓度最低、脱硝效率最高，且氧含量为4.74%时，20%、45L/h，15%、60L/h，10%、80L/h三种浓度尿素溶液脱硝氨氮比依次为3.65、3.59、3.22，10%、80L/h尿素溶液以最小的氨氮比获得了最佳脱硝效果。提高尿素溶液喷射量可增强雾化效果，强化尿素溶液与烟气的混合程度，在最少尿素耗量下得到最大的脱硝效果。

（3）三种浓度尿素溶液喷射下，不同锅炉负荷下的NOx排放浓度均低于50mg/m3，脱硝效率均大于80%，且随着锅炉负荷的降低，NOx浓度减小，脱硝效率增大。

（4）提出的“低NOx燃烧+SNCR脱硝”耦合技术方案是可行的，在低NOx燃烧的基础上，不同试验工况下SNCR脱硝效率均可达到80%以上，完全能够达到烟气中NOx低于50mg/m3的超低排放要求。

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

垃圾发电超低排放烟气处理工艺分析

超低排放查看更多>SNCR脱硝查看更多>煤粉工业锅炉查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

SNCR脱硝技术在液态排渣煤粉工业锅炉中的应用

垃圾发电超低排放烟气处理工艺分析

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~