SNCR烟气脱硝技术在循环流化床锅炉中的应用

2017-11-15王静静赵灿杨吉贺

东方教育 2017年18期

王静静+赵灿+杨吉贺

摘要：详细介绍了选择性非催化还原（SNCR）烟气脱硝技术的原理、工艺流程及影响因素。简要分析了SNCR技术在循环流化床锅炉（CFB）中的应用优势，结合SNCR在美源热电厂的应用改造工程案例，验证了SNCR技术在CFB上的脱硝性能。

关键词：选择性非催化还原工艺流程 CFB 脱硝

0 引言

随着环境污染给人类带来的问题越来越严重，人们的环境保护意识日益增强，国家针对环境保护的法规不断健全，对火力发电站排放的控制越来越严格[1]。根据火电厂大气污染排放标准GB13223-2011中对于CFB锅炉排放标准的要求，全国火电企业现役和新建火电机组在2014年7月1日及2012年前排放的浓度限制为200mg/。SNCR脱硝工艺以其成本低、设施简单、占地面积小的优势广泛应用于老电厂脱硝改造中，CFB锅炉炉膛尺寸较小、内部流场简单、烟气温度在850-1250℃之间，是SNCR理想工作的场所。因此应用SNCR脱硝工艺的CFB锅炉很容易达到国家环保政策要求的200mg/的限制[2-3]。

1 SNCR工艺概述

1.1脱硝技术原理

选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下简称SNCR）原理是：在无催化剂的作用下，将含氮的药剂（尿素、氨水、氨气等还原剂）喷入炉膛温度区域为850～1250℃的含的气体中，还原剂自身先迅速的热分解出，并与烟气中的进行选择性氧化还原反应，生成无害的和的脱硝工艺。不同类型的还原剂的反应方程如下：

1.2 脱硝工艺流程

选用氨水作为还原剂，整个SNCR脱硝系统的设计主要包含七个模块，其工艺流程图如图1所示：

图1 脱硝工艺流程图

①氨储罐模块、②储罐加注模块、③氨输送模块、④软水输送模块、⑤氨水软水稀释模块、⑥氨喷射模块、⑦控制单元模块。

氨水槽车将氨水送至厂区内氨水储罐后，由氨水加注泵打入氨水储罐内以供后续SNCR脱硝使用，在进行SNCR脱硝时，氨水输送泵将25%的氨水从氨水储罐中抽出输送到炉前，在静态混合器中和工艺水混合稀释成5%的氨水（浓度可在线调节）后进入SNCR喷枪。氨水在输送泵压力作用下，通过机械雾化后，以雾状喷入炉膛内，与烟气中的氮氧化物发生氧化还原反应，生成氮气，去除氮氧化物，从而达到脱销的目的。

1.3 影响因素

1.3.1 反应温度窗口

实验表明，SNCR还原的反应对于温度条件非常敏感，温度窗口的选择是SNCR还原效率高低的关键，一般认为理想的温度范围为850℃～1250℃，温度高，还原剂被氧化成，烟气中的含量不减少反而增加；在温度低的情况下，还原剂反应不充分，造成流失从而造成新的污染。

1.3.2 合适的停留时间

还原剂必须和在合适的温度区域内有足够的停留时间，这样才能保证烟气中的还原率。还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长，则脱除的效果越好。

1.3.3 摩尔比NSR

依据已有的运行经验显示，摩尔比一般控制在1.0～2.0之间，超过2.5对还原率已无大的影响实际中一般选用1.4～1.6摩尔比。

2 工程应用实例

美源热电厂现有循环流化床锅炉，进行降氮脱硝改造之前，排放浓度约为，改造后排放浓度低于。本项目选用SNCR技术使用氨水为还原剂，将其在温度区域为850～1250℃的条件下喷入含的气体中，发生还原反应，脱出，生成氮气和水。

3 结束

SNCR烟气脱硝技术在循环流化床锅炉上的应用可以获得65%以上的脱硝效率，烟气中浓度经处理后可以降至以下，滿足国家对电力行业排放标准的要求。SNCR技术以其还原剂多样易得、无二次污染、系统简单施工时间短等的优势，在循环流化床锅炉上具有广泛的应用前景。

参考文献：