SNCR脫硝技術在循環(huán)流化床鍋爐上的應用

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:近年來，SNCR脫硝技術在循環(huán)流化床鍋爐上的應用問題得到了業(yè)內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先介紹了SNCR脫硝工藝原理及特點，分析了循環(huán)流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術的可行性。在探討影響脫硝效果主要因素的基礎上，結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就 SNCR脫硝技術在循環(huán)流化床鍋爐上的應用展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

關鍵詞：SNCR脫硝;循環(huán)流化床鍋爐;應用;對策

1前言

作為循環(huán)流化床鍋爐運轉過程中的一項重要方面，SNCR脫硝技術的應用占據(jù)著極為關鍵的地位。該項課題的研究，將會更好地提升對SNCR脫硝技術的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優(yōu)化其在實際應用中的最終整體效果。

2SNCR脫硝工藝原理及特點

2.1SNCR脫硝工藝原理

SNCR脫硝技術是指在沒有催化劑的作用下，向溫度區(qū)域為850～1100℃的爐膛中噴入氨基還原劑，還原劑迅速熱解成NH3與煙氣中NOx反應生成N2，爐膛中會有一定量氧氣存在，噴入的還原劑會選擇性地與NOx反應，而不被O2所氧化。還原劑一般采用氨、氨水或尿素。

2.2SNCR脫硝技術特點

SNCR脫硝工藝技術系統(tǒng)簡單、占地面積少、技術成熟、一次性投資少、運行費用低、操作方便、還原劑選擇范圍較廣、不需要任何催化劑、無SO2/SO3轉化率問題、不增加煙氣阻力、無二次污染、施工周期短、脫硝設備故障或檢修時，鍋爐和發(fā)電機組完全可以正常運行，對鍋爐機組的運行影響甚小，適用于電廠老機組改造，是一種經濟實用的脫硝技術。

3循環(huán)流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術的可行性

隨著環(huán)保要求的不斷提高循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術基本可以滿足當今嚴格的NOx排放標準的要求，SNCR技術最大NOx脫除率可達70%-80%。從滿足環(huán)保排放標準及投資角度考慮，SNCR作為一種經濟實用的脫硝技術得到了廣泛的推廣和應用。

循環(huán)流化床鍋爐具有一個非常有效的還原劑噴入點和混合反應器-旋風分離器。分離器內的煙氣擾動強烈，十分利于實現(xiàn)噴入的還原劑和煙氣之間迅速而均勻地混合，分離器內氣體流動路徑較長，還原劑在反應區(qū)獲得較長停留時間;SNCR反應溫度窗口和爐膛煙氣出口溫度的范圍比較吻合，不會出現(xiàn)NH3氧化反應問題。這些優(yōu)點使循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統(tǒng)可以取得50%-80%的實際脫硝效率，根據(jù)燃料不同，循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術，一般NOX排放控制在30-150ppm。

4影響脫硝效果的主要因素

4.1溫度窗口的影響

在SNCR工藝中，最主要的是爐膛上噴入點的選取，即窗口溫度的選擇。對于尿素來說理想的溫度范圍是800-1150℃，溫度高，還原劑被氧化成NOx，煙氣中的NOx含量不減少反而增加;溫度低，反應不充分，造成還原劑流失，對下游設備產生不利的影響甚至造成新的污染。

根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐爐內狀況和煙道內溫度場、煙氣流場情況，采用CFD以及CKM模擬相結合技術。

4.2停留時間

任何反應都需要時間，所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區(qū)域內有足夠停留時間，這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時間指的是反應物在爐膛上部對流區(qū)內的存在時間，SNCR的所有步驟必須在這里完成。這些步驟包括：注入的尿素和煙氣的混合、水分的蒸發(fā)、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應。加大停留時間有利于質量的輸運和化學反應，從而提高了反應率。

4.3NH3/NOx摩爾比的影響

摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據(jù)基本的化學反應方程式，還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實際中，需要注入比理論更多的還原劑以達到所需要的還原水平。

因為氨的的消耗涉及到運行的費用問題，所以所選用的摩爾比一般為臨界值，NH3/NOx摩爾比一般控制在1.0～2.0之間，最大不要超過2.5。

延伸閱讀：

SNCR脫硝工藝350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐上的應用

SNCR脫硝技術你真的了解嗎?5個典型案例為你解答

SNCR脫硝技術在循環(huán)流化床鍋爐中的應用

循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝噴槍選擇和最佳霧場分布圖