某厂65t/h燃煤链条锅炉烟气脱硝治理

利进卓（广州市环境保护技术设备公司广东广州510030）

某厂65t/h燃煤链条锅炉烟气脱硝治理

利进卓
（广州市环境保护技术设备公司广东广州510030）

通过工程实例，介绍SNCR工艺处理65t/h燃煤链条锅炉烟气脱硝中各主要设备控制及参数说明。在投入运行后满足相关排放要求，处理效率约52.4%。

SNCR；脱硝；链条锅炉

1 项目概况

某厂65t/h燃煤链条锅炉需进行烟气脱硝处理，以减少氮氧化物的排放，改善周边空气质量。根据链条锅炉特性，拟采用SNCR脱硝处理技术，SNCR脱硝建设周期短、投资少，满足设计要求。

2 污染物浓度及排放标准

根据广东省地方标准《锅炉大气污染物排放标准》及业主相关要求，本项目执行氮氧化物排放浓度≤200mg/m3。

其氮氧化物初始浓度及排放标准如下：

初始浓度：≤350mg/m3

处理后排放浓度：≤200mg/m3

3 处理工艺方案

3.1 链条锅炉参数

链条锅炉设计煤种为二类烟煤，NOx平均排放浓度约350mg/Nm3（6%O2,干基），烟气量为90000Nm3/h。

3.2 SNCR脱硝处理工艺介绍

SNCR（选择性非催化还原法脱硝技术）系统工艺脱除烟气中的NOx，首先利用炉膛作为反应器，在炉膛上方设置喷射口喷入还原剂（尿素水溶液），进行SNCR的反应。炉膛温度在900～1100℃的温度区域，还原剂能够快速热解成NH3并和烟气中的NOx发生还原反应，把NOx还原为N2和H2O，最后达标排放。

本项目采用尿素(CO(NH2)2)为还原剂，使得操作系统更为安全可靠，而不必当心氨泄露而造成新的污染。反应式如下：

总的反应方程式为：

当温度超过1100℃时，NH3会被氧化成NO，反而造成NOx排放浓度增大。其反应为：

当烟气温度过高情况下，超过了还原反应温度窗口时，NH3就被氧化成NOx：

SNCR工艺的NOx脱除效率，主要取决于反应时间、NH3和NOx的化学计量比、反应温度、混合程度等。SNCR工艺的温度控制相当重要，其最佳反应温度是950℃。

当反应温度过低，NH3的反应不完全，并且容易造成NH3泄漏；而反应温度过高，NH3则容易被氧化成NOx，影响了NH3的脱除效率。故反应温度过高或过低时，都会导致还原剂的损失和NOx脱除率下降。

3.3 SNCR工艺流程及说明

图1 SNCR工艺流程图

本脱硝装置主要由三个系统组成，一是SNCR计量/喷射模块系统，另一个是还原剂制备供应系统，再加上仪表和控制系统。

（1）SNCR计量/喷射模块系统

在炉膛前设有炉前喷射装置，设置有一定数量的喷射层，每层由一定数量的喷射器组成。喷射层布置在炉膛燃烧区域的上部，喷射装置由单独阀门控制，以便于适应锅炉由于负荷变化引起的炉膛烟气温度的变化，从而有利于尿素溶液在最佳反应温度窗口喷入炉膛。

（2）还原剂制备供应系统

投加尿素在溶解罐中，用蒸汽增温便于尿素溶解，配制40%的尿素溶液。再由泵输送至尿素溶液储罐，在储罐中的尿素溶液经蒸汽加热后再用水在静态混合器混合作用下将尿素溶液稀释至10%。稀释后的10%尿素溶液再泵入炉膛，并在空气的作用下形成雾状，并在炉膛内进行脱硝反应。

（3）仪表和控制系统

脱硝控制系统主要实现两部分功能，一部分为尿素系统的控制，主要实现尿素的卸载，储罐的转运。另一部分为反应器区的控制，主要实现NOx脱出浓度的控制及反应器各工况的监视、喷射器的控制等。

3.4 SNCR技术优点

（1）SNCR的脱硝效率约50%，也作为低NOx燃烧技术的补充处理手段；

（2）化学增强剂可以使用来改善潜在有副产物的控制能力，并且在还原NOx时能够扩大温度范围；

（3）SNCR技术是目前已投入商业运行中较为成熟的烟气脱硝技术；

（4）目前雾化控制模式和NOx测量等技术较为成熟，可以更好地控制脱硝还原剂的混合程度和喷入剂量，使其具有更高更稳定的脱硝效率。

4 SNCR脱硝系统主要设备表

（1）尿素溶液高压泵，1台，5m3/h，60m，2.2kw

（2）尿素溶解装置，1套，Ф2000×2000mm，SUS304

（3）尿素溶液稀释装置，1套，SUS304

（4）尿素溶液储罐系统，1套，Ф3000×2500mm，SUS304

（5）尿素溶液喷射模块，1套，INJ-NT-65

（6）SNCR控制系统，1套

5 SNCR脱硝处理效果及结论

SNCR脱硝系统经调试投入运行后，经检测分析烟气中氮氧化物处理效果如下：

处理前浓度：341 mg/Nm3；处理后浓度：162 mg/Nm3

上述工程实例证明，65t/h燃煤链条锅炉100%负荷运行，喷射10%浓度尿素溶液300L/h，烟气脱硝处理效率约52.4%，满足相关设计要求。SNCR脱硝技术，其建设周期短、基建投资少、不使用催化剂、运行成本较低，有着较大的经济优势，比较适合于现有中小型锅炉改造项目。

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