烟气炉内脱硝技术推荐技术方案.doc

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1、烟气炉内脱硝技术电站锅炉、工业锅炉、焚烧炉、燃气轮机等的烟气会向环境排放NO和NO2等氮氧化物（通称为“NOX”），氮氧化物（NOX）是造成大气污染的主要污染物，目前国内65%的NOX是燃煤产生的，而我国又是最大的煤炭生产国和消费国，因NOX对人体有害、引发酸雨、并且是光化学烟雾的重要产生原因，据专家预测，如不采取有效措施，随着工业的发展在未来5-10年内NOX的排放将超过SO2而成为第一大酸性污染物。NOX的排放受到越来越严格的限制，现有控制NOX排放的技术主要有三种：1、分级燃烧，实施方式包括低NOX燃烧器（LNB）和燃料再燃。但分级燃烧技术对NO

2、X的生成和排放控制有一定限度，LNB一般只有30-50%的效率，再燃的效率约为50-60%，单采用分级燃烧难以达到NOX的排放控制标准。2、选择性催化还原（SCR），即在催化剂表面、通过氨或尿素等含氮还原剂（N-agent）来还原NOX。一般SCR系统安装在420℃左右的烟气温度范围。虽然SCR系统能相对容易地实现80-90%的NOX降低率，但此方法存在的缺点是：需要设置催化剂反映塔、催化剂费用高、烟气中导致催化剂失效的因素较多，燃煤时催化剂的使用寿命仅约为四年，而且失效的催化剂是危险固废。3、选择性非催化还原法（SNCR），在高温段将还原剂喷入从而将

3、NOX还原为分子态的氮，现有技术中常用的还原剂是氨和尿素，此时SNCR只在一个很狭窄的温度范围内（氨：900-1100℃;尿素：900-1500℃）有效。温度更高的条件下，还原剂本身被氧化成NO；而低于最佳反映温度时，选择性还原反应速度很慢从而造成未反应的还原剂泄漏（如氨泄漏）。而且在现有的燃烧系统中，最佳温度范围（即通常被称为“温度窗口”）可能随时燃烧工况的变化（如锅炉负荷的变动）和烟道内较大的温度梯度的变化而发生改变，这给还原剂的喷射位置的确定带来了很大的困难。除温度窗口外，影响SNCR的效果的因素还有烟气中的氧量等。目前，国内外已开发出很多种NO

4、X的脱除工艺，在各种NOX脱除工艺中，燃煤锅炉采用M型NOX低燃烧器及M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法，可用于炉内主燃烧器燃烧区，未燃烧燃料和还原区，完全燃烧区，高温区和中温区脱除NOX，且能耐受烟气中氧量升高，脱NOX还原剂泄露少的炉内脱NOX新技术。具有不改变锅炉原有结构、无需巨额的前期改造资金、不改变现行的锅炉操作方式、无需占用大量的场地，占地面积小、脱NOX成本低、设施简单等优点，尤其适合老旧电厂进行脱NOX技术改造。实验数据表明，炉内脱NOX效率≥80%。该技术可达到较高的脱NOX效率而不需要昂贵的催化剂，比采用选择性催化还原法（SCR）和非

5、催化性还原法（SNCR）技术的投资节省50%-70%，运行和维护费用节省60%-75%，脱NOX工艺简单，性能优越，省去了还原剂氨尿素及铵盐的添加，解决了催化剂堵塞和老化失效更换的问题，节约了大量的资源。M型低NOX燃烧器与M型炉内燃烧脱NOX相结合的脱NOX方法，是一种无需大的设备投入，不用催化剂和免除还原剂氨泄漏，设备投资少，可用于炉内高温区和中温区脱除NOX且能耐受烟气中氧量升高、脱NOX还原剂泄露少的M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的炉内脱NOX技术方法。一、NOX炉内燃烧控制技术某燃煤电厂3台600MW燃烧锅炉辐射再热式、超临界

6、压力、变压运行直流燃煤锅炉，额定蒸发量为1950t/h。炉内脱NOX系统采用M型低NOX燃烧器和M炉内燃烧脱NOX2部分组成。1、M型低NOX燃烧器（1）工作原理采用一次风不分股的低NOX燃烧器时，一次风的空气/煤粉比与NOX产生量的关系如图1所示。图1一次风的空气/煤粉比值与NOX产生量的关系由图可知：当一次风的空气/煤粉比值在0-Cmax之间时，NOX的产生量随空气/煤粉比的增加而增大；在空气/煤粉比接近Cmax时（煤中挥发性物质完全燃烧所需要的理论空气量与煤粉量之比），NOX的产生量出现最高值；当空气/煤粉比在Cmax-Cmin之间时，NOX的生

7、产量随空气/煤粉比的增加而减少；在空气/煤粉比接近Cmin时（煤粉完全燃烧所需要的理论空气量与煤粉量之比），NOX的产生量达到最低值；当一次风的空气/煤粉比＞Cmin，NOX的产生量随空气/煤粉比的增加而急剧增加。一般情况下，一次风的空气/煤粉比在C0附近，有时可能达到Cmax，这主要决定于干燥煤粉和输粉的条件。因此，采用一次风不分股的低M型NOX燃烧器时，燃料燃烧所生成的NOX相当于（NOX）C0，NOX的生成量就有可能接近峰值；如果减少一次风的量，控制一次风的空气/煤粉比在较低水平，使煤粉在浓燃料条件下燃烧，虽然可以降低NOX的生成量，维持稳定燃烧

8、，但飞灰中的未燃碳将很高。反之，如果增加一次风量，将一次风的空气/煤粉比控制在较高水平，使煤粉