烟气脱硝方案.doc

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1、20t/h链条锅炉SNCR脱硝工程技术方案1概述1.1项目概况近年来，随着我国火电装机容量的急速增长，火电NOx排放量逐年增加，NOx已成为目前我国最主要的大气污染物之一。随着我国对SOx排放控制的加强，NOx对酸雨的影响将逐步赶上甚至超过SOx。14年5月16日，环境保护部、国家质量监督检验检疫总局联合发布《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014），据此标准为控制火电厂的NOx排放，此锅炉执行重点地区燃煤锅炉NOx排放浓度限值，即最终烟气NOx排放浓度<200mg/Nm3（标态，干基，9%氧）。本工程为1台20t/h以煤为燃料的链条锅炉，原

2、始NOx排放浓度按450mg/Nm3，为了满足排放要求，本工程考虑对其进行SNCR脱硝改造。还原剂用20%浓度的氨水设计，脱硝后NOx排放浓度小于200mg/Nm3，锅炉脱硝效率为56％。1.2主要设计原则(1)脱硝设计效率满足用户要求。(2)采用的脱硝工艺具有技术先进、成熟，设备可靠，性能价格比高，对锅炉工况有较好的适用性。(3)脱硝系统能持续稳定运行,系统的启停和正常运行不影响主机组的安全运行。(4)脱硝装置的可用率应≥98%,且维护工作量小,不影响电厂的文明生产；脱硝装置设计寿命按30年。(5)脱硝工艺的选择应利于电厂的管理和降低运行管理费用。1.

3、3推荐设计方案（1）由于本锅炉炉膛温度较高，拟采用SNCR烟气脱硝技术，锅炉脱硝设计效率为56％。（2）还原剂为20%氨水。（3）NH3逃逸量（烟囱出口处测量）控制在8ppm以下。如有更高的排放要求可在烟道尾部增加催化剂，采用混合法脱硝技术。2、SNCR法NOx控制机理在高温没有催化剂的条件下，氨基还原剂（如氨气、氨水、尿素）喷入炉膛，热解生成NH3与其它副产物，在800~1100℃温度窗口，NH3与烟气中的NOx进行选择性非催化还原反应，将NOx还原成N2与H2O。SNCR脱硝反应对温度条件非常敏感，受制于停留时间、NH3/NO摩尔比（NSR）、混合程

4、度等因素，并对锅炉效率造成一定的影响（通常在0.2~0.5%）。（1）反应温度NH3与NOx反应过程受温度的影响较大：反应温度超过1100℃时，NH3被氧化成NOx，氧化反应起主导；反应温度低于1000℃时，NH3与NOx的还原反应为主，但反应速率降低，易造成未反应的NH3逃逸过高。选择性非催化还原烟气脱硝过程是上述两类反应相互竞争、共同作用的结果，如何选取合适的温度条件是该技术成功应用的关键。4NH3+5O2→4NO+6H2O采用氨水或尿素溶液作为脱硝还原剂时，还原剂溶液经雾化器雾化成液滴喷入炉内，雾化液滴蒸发热解成NH3之后，才进入合适的温度区域进行

5、还原反应。基于氨水与尿素雾化液滴蒸发热解速度的不同，其喷入炉膛的合适温度窗口也有差别：氨水为还原剂时，窗口温度约为800℃~1,100℃；尿素为还原剂时，窗口温度约为850~1,150℃。由于炉内烟气温度的分布受到锅炉负荷、煤种、锅炉受热面布置等多种因素的影响，合适的脱硝还原反应温度区间以及喷射器的具体喷射位置，需要在CFD模拟计算以后才能最终确定。在锅炉实际运行时，随着负荷的变化，适合脱硝还原剂温度的区间位置也会发生变动，在实际应用时，常采用下述措施：（a）在线调整雾化液滴的粒径大小与含水量，缩短或延长液滴的蒸发与热解时间，使热解产物NH3投送到合适的

6、脱硝还原反应区域。（b）布置多点区域喷射器，在不同运行状态，采用不同的喷射点进行喷射。（2）停留时间国外研究表明，NH-NO非爆炸性反应时间仅约100ms。停留时间指的是还原剂在炉内完成与烟气的混合、液滴蒸发、热解成NH3、NH3转化成游离基NH2、脱硝化学反应等全部过程所需要的时间。延长反应区域内的停留时间，有助于反应物质扩散传递和化学反应，提高脱硝效率。当合适的反应温度窗口较窄时，部分还原反应将滞后到较低的温度区间，较低的反应速率需要更长的停留时间以获得相同脱硝效率。当停留时间超过1s时，易获得较高的脱硝效果，停留时间至少应超过0.3秒。（3）化学当

7、量比（NSR）NH3-NO理论化学反应当量比为1:1，但由于还原剂有小部分未反应的NH3随烟气排入大气，因此，需要比理论化学当量比更多的还原剂喷入炉膛才能达到较理想的NOx还原率。此外，当原始NOx浓度较低时，脱硝还原化学反应动力降低，为达到相同的脱硝效率，需要喷入炉内更多的还原剂参与反应。运行经验显示，脱硝效率在50%以内时，NH3/NOx摩尔比一般控制在1.0~2.0之间。（4）还原剂与烟气的混合脱硝还原剂与烟气充分均匀混合，是保证在适当的NH3/NO摩尔比下获得较高脱硝效率的重要条件之一。为将还原剂准确送到炉膛内合适的脱硝还原反应温度区间，并与烟气

8、充分混合，通常采用如下措施：l优化雾化器的喷嘴，控制雾化液滴的粒径、喷射角度、穿