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CFB 锅炉SNCR 工艺超净排放技术路线探讨
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节水与减排 193 CFB 锅炉 SNCR 工艺超净排放技术路线探讨 华能苏州热电有限责任公司,王珏 摘要:本文对 CFB 锅炉 SNCR 脱硝工艺实现 NOx 超净排放的技术路线进行分析探讨,主要从还原剂选择,喷射系统布 置,运行调整以及系统自动化控制等方面入手,探讨 CFB 锅炉 SNCR 脱硝工艺达到 NO x 排放浓度小于 50mg/Nm 3(干基,标 况,含氧量 6%)的技术要求与优化路线。 关键词:CFB 锅炉,SNCR 脱硝,超净排放 随着近几年空气质量的不断下降,雾霾笼罩, 火力发电厂污染物超净排放的呼声越来越高,各大 发电公司纷纷加入环保改造大潮,实现三项污染物 指标超净排放,甚至达到燃机排放标准。根据目前 的技术大部分电厂通过改造均能实现超净排放的要 求, 即污染物排放指标 SO2≤35mg/Nm 3, NO x≤50mg/Nm 3, 烟尘≤10mg/Nm 3。 但是改造投入以及改造后的环保设 施运行维护成本巨大,给一些中小机组的生存带来 较大的压力。所以,如何用最小的投资和最低的运 行成本实现污染物达标排放成为现阶段科研工作者 的攻关方向。 本文针对 CFB 锅炉特有的燃烧特性,采用投资 及运行成本相对较低的 SNCR 脱硝工艺,从还原剂选 择,喷射系统布置,运行调整以及系统自动化控制 等方面分析探讨如何优化工艺系统来达到NOx的超净 排放要求。 1 概述 目前火力发电机组氮氧化物控制技术主要有还 原法和氧化法,其中还原法是当前机组控制氮氧化 物排放的首选技术,其中又以选择性催化还原法 (SCR)和选择性非催化还原法(SNCR) 最为普遍。 由于 SNCR 工艺对温度要求较高,且没有催化剂,限 制了其脱硝效率,因此,SCR 是目前能够稳定实现 NOx超净排放要求的首选脱硝工艺。但是考虑到 SCR 在初期投资以及后期运行维护方面的投入远大于 SNCR 工艺,SNCR 硬件设备的安装相对比较简单且易 于完成,改造需要的停工期短,系统可靠、经济、 控制简单。本文对 SNCR 工艺在 CFB 锅炉上实现 NOx 超净排放的技术路线进行了分析探讨。 2 SNCR 脱硝工艺 2.1 SNCR 原理 所谓 SNCR 技术, 就是在不采用催化剂的情况下, 在炉膛(或 CFB 锅炉分离器)内烟气适宜处均匀喷 入氨或尿素等氨基还原剂,还原剂在炉中迅速分解, 与烟气中的 NOx反应生成 N2和 H2O,而基本不与烟气 中的氧气发生作用的技术。 SNCR 过程不需要催化剂, 因此脱硝还原反应的温度比较高,比如脱硝还原剂 为氨时,反应温度窗口为 850—1100℃。 热力过程使用氨作为还原剂、氨还原 NO 的化学 反应为 4NH3+4NO+O 2→4N 2+6H2O 4NH3+2NO+2O 2→3N 2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O 而当温度高于温度窗口时,NH3的氧化反应开始 起主导作用,反而生成 NO,反应式为 4NH3+5O2→4NO+6H2O 2.2 SNCR 工艺使用现状 自从 1975 年美国的 Lyon 发明 SNCR 技术脱除 NO 工艺以来,由于实际的应用证明这是一种有着较高 性价比的技术,所以国外对它的研究一直没有中断

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