循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原技術及其脫硝系統的研究
摘要: 大型循環(huán)流化床(CFB) 鍋爐分離器區(qū)域采用選擇性非催化還原(SNCR) 脫硝技術可以實現燃煤鍋爐的超低NOx 排放. 對分別選用氨水、純氨及尿素作反應劑的SNCR 脫硝系統的優(yōu)缺點進行了比較. 結合工程實踐,給出了大型CFB 鍋爐上SNCR 脫硝系統的選取原則. 并指出:大型CFB 鍋爐SNCR 脫硝系統一般采用氨作為反應劑.
關鍵詞: 環(huán)境工程學,循環(huán)流化床鍋爐,選擇性非催化還原,脫硝系統,氨水,純氨,尿素
我國大氣污染物排放量的70 %來自煤炭燃燒,燃煤排放的NOx 占我國NOx 排放總量的60 %.電站鍋爐控制NOx 排放的技術主要包括2 種: 低NOx 燃燒的一次技術和煙氣脫硝的二次技術,即選擇性催化還原反應(Selected Catalystic Reduction ,簡稱SCR) 技術和選擇性非催化還原反應(SelectedNon2Catalystic Reduction ,簡稱SNCR) 技術.
煤粉鍋爐采用低NOx 燃燒器技術,可獲得一定的NOx 排放控制效果. 但為了滿足排放法規(guī)要求,一般還必須配備SCR 煙氣脫硝裝置,以將煤粉鍋爐的NOx 排放降低到100 mg/ m3 左右,同時保證N H3 逃逸量小于5 ×10 - 6 水平. SCR 脫硝系統應用的最大問題是造價和運行費用高. 目前絕大多數的SCR 系統,反應器布置在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間,反應器內布置2～3 層價格昂貴的金屬催化劑,而且催化劑存在堵塞、中毒失效等問題,3～5 年就需要處理或更換.
與煤粉鍋爐相比,CFB 鍋爐由于合理組織了分段送風和分段燃燒,NOx 生成量自身就可控制到300 mg/ m3 以下水平. 如再配有簡單的氨或尿素噴射系統的SNCR 脫硝技術,就可以實現低于100mg/ m3 的排放水平,并維持N H3 逃逸量在5 ×10 - 6～10 ×10 - 6 . 由于SNCR 脫硝系統設備簡單,造價相對低廉,不存在反應器堵塞等問題,因此CFB 鍋爐SNCR 脫硝系統正逐步得到使用. 本文對采用不同反應劑的SNCR 系統進行了比較,分析了不同系統的優(yōu)缺點,給出了CFB 鍋爐SNCR 脫硝系統反應劑的選擇原則.
1 SNCR 脫硝原理及脫硝效率
2 3 種SNCR脫硝系統
3 不同SNCR脫硝系統的比較
4 結論
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