SNCR脱硝系统在煤粉炉、循环流化床锅炉、水泥回转窑上的脱硝效率能达到多少

50%基本上是上限。
循环流化床锅炉循环灰的催化作用,部分条件下可以达到70%。
2014-06-16

选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR),SNCR 是一种发展成熟的NOx 控制技术。1974 年在日本首次投入商业应用,到目前为止,全世界大约超过300 套SNCR 装置应用于电站锅炉、工业锅炉、市政垃圾焚烧炉和其它燃烧装置。从90 年代以来SNCR 技术在美国也得到迅速的推广应用,由于SNCR 初投资成本较低,建设、改造方便,适宜协同应用其它的低NOx 技术,近年在捷克、韩国、台湾等地都有发展应用。SNCR 主要原理是在没有催化剂作用下,向870~1150 ℃高温烟气中喷射氨或尿素等还原剂,还原剂与烟气中NOx 反应生成N2,SNCR 脱硝效率一般为30%~50%。

SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝工艺原理:是在无催化剂的情况下,向870-1150 ℃的炉内喷入还原剂氨或尿素,还原剂与烟气中的NOx 反应并生成无毒、无污染的N2 和H2O。一般大型煤粉锅炉,SNCR 脱硝适合的温度区间在锅炉的折焰角附近,而循环流化床锅炉,因其旋风分离器有良好的混合作用,SNCR 脱硝的温度区间则选在旋风分离器进口。SNCR 脱硝技术一般采用尿素或液氨作为还原剂,因此,SNCR 脱硝技术可分为尿素-SNCR 脱硝技术和NH3-SNCR 脱硝技术两类。SNCR 脱硝技术所选择的还原剂的制备不同,在脱除NOx 发生的化学反应也有所不一样。尿素-SNCR 脱硝技术的反应方程式:

H2NCONH2 → NH3 + CONH

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

2NO + 2CONH + 1/2O2 → 2N2 + 2CO2 + H2O

NH3-SNCR 脱硝技术的反应方程式:

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

尿素-SNCR 脱硝装置按照工艺流程,可由以下几个分系统组成:

尿素溶液制备系统;

尿素溶液稀释与计量系统;

尿素溶液分配系统;

喷射系统;

雾化空气系统。

NH3-SNCR 脱硝装置按照工艺流程,可由以下几个分系统组成:

氨储存供应系统;

流量控制系统;

稀释风系统;

喷氨系统。

SNCR 脱硝装置的基本特点:

系统简单,占地少,初投资低;

还原剂选择范围较广;

不需要任何催化剂;

脱硝效率能高达 30~50%;

氨逃逸率小于 10ppm;

无 SO2/SO3 转化率问题;

不增加烟气阻力;

对锅炉机组效率不产生影响;

非常适用于 CFB 锅炉的新建机组和老机组改造。

SNCR 脱硝技术的NOx 脱除效率主要取决于反应温度、NH3 与NOx 的化学计量比、混合程度、反应时间等。

CFB 锅炉的烟气温度一般在920℃以下,分离器区域烟气温度在870~908℃之间,SNCR 工艺的温度控制至关重要,若温度过低,NH3 的反应不完全,容易造成NH3 逃逸;而温度过高,NH3 则容易被氧化为NO,抵消了NH3 的脱硝效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx 脱除率下降。对于SNCR 脱硝还原剂(尿素或液氨)而言,CFB 锅炉均能提供合适的温度区间供还原剂与NOx 发生反应,达到脱除NOx 的目的。

合适的还原剂注射点

根据研究,CFB 锅炉SNCR 最佳还原剂注射点为旋风分离器入口。

根据流场计算及实测烟气在旋风分离器内平均停留时间将大致大于1S,而旋风分

离器内温度基本不变化,还原剂在合适温度区间内停留时间将超过1S,超过最佳反应停留时间0.5 秒,已经足够让其充分反应。

还原剂与烟气的混合效果

还原剂与烟气的混合效果一直是困扰 SNCR 在大型机组上运用的一大难题,因为炉型越大越难做到混合的均匀性,只要能保证混合均匀性,脱硝效率也就相应地会提高。CFB 锅炉的旋风分离器中,气流的流场更复杂,有分离器入口的转向和加速、主气流沿着分离器内壁的旋转、转向等。随着固相的分离,气体也贴壁旋转,旋转过程中有回流区形成、为气相的扩散和混合创造了非常好的条件。气相在旋风分离器中的强烈混合,对喷氨脱硝反应非常有利。在CFB 锅炉的旋风分离器内,还原剂与烟气将得到非常好的混合。

SNCR 脱硝技术对锅炉的影响

SNCR 脱硝一般采用尿素或液氨作为还原剂,对CFB 锅炉烟气的NOx 进行脱除。当SNCR 脱硝技术采用尿素作为还原剂时,锅炉在正常运行过程中,尿素热解的产物是氨(NH3)和异氰酸(HNCO),在通常情况下,不会对炉内受热面系统造成明显的腐蚀。

脱硝系统向炉内喷射的是尿素并未增加炉内气氛的酸性。尿素系中性物质,氨水为弱碱性,因此脱硝剂整体上呈现弱碱性,从酸碱性腐蚀的角度来说,是有利于降低腐蚀的。从脱硝的化学过程来看,NH3 消耗了NOx 反应生成中性的N2 和水,而NOx 的酸性比氰酸更强,因此经过脱硝反应后,炉内气氛的酸性程度将会降低。

氰酸属于有机酸,有机酸的酸性与无机酸相比,酸性相对较弱。而电煤燃烧形成的SO2、SO3 以及NOx 的酸性都比氰酸更强,与这些无机酸/无机酸酐相比,氰酸的腐蚀影响相对较小。由于氰酸的不稳定特性,其最终产物是水解生成氨和二氧化碳,最终产物的腐蚀性也较弱。氰酸在高温下不稳定,一种情况是在400℃左右与尿素发生缩合反应,生成三聚氰胺,这种反应是催化剂作用下进行的,在锅炉内发生概率较小。另一种情况是氰酸/尿素在高温下与灰分中的碱/碱土金属氧化物反应生成氰酸盐,如氰酸钠、氰酸钾等,这些产物的熔点较低(如氰酸钠的熔点为550℃),如果锅炉的布风和燃烧控制不佳,产物容易与灰分一起沉积于受热面表面形成结焦,结焦中的熔盐具有一定的腐蚀性。当SNCR 脱硝技术采用液氨作为还原剂时,液氨经蒸发器作用变成气氨,在稀释空气的混合下进入炉内,就直接选择性地脱除了烟气中的NOx,这和尿素作为还原剂有所不一样,减少了尿素热解生成氨(NH3)和异氰酸(HNCO)的过程。另外,纯净的氨也属于中性物质,所以当它进入炉内之后,不会对锅炉受热面造成腐蚀。SNCR 脱硝技术向炉内喷入液氨或尿素时,从数量上来看,液氨或尿素都只占炉内物料、气体的很小一部分,除用于选择性地脱除NOx 外(NOx 在烟气中的含量也是较低的),脱硝剂对炉内气氛和炉料的性质并无重大影响。虽然氨气在进入炉内之前会和低温空气混合,而尿素溶液中也有水的存在,但无论氨/空气混合气体还是尿素溶液的含水量,与锅炉的烟气量相比起来,几乎可以忽略不计,因此当SNCR 脱硝技术采用液氨或尿素作为还原剂时,对锅炉的热效率、排烟温度等不会造成影响。

当然,在锅炉的燃烧过程中,燃煤中的元素硫绝大多数燃烧生产SO2,不可避免有少量的SO3 生成,虽然燃烧的过程中SO3 的生成量非常有限,但都会产生一定的影响,那就是与还原剂提供的氨反应。SCR 比SNCR 脱硝工艺的氨逃逸要求严格,就是因为SCR 由于采用了脱硝催化剂,使得SO2/SO3 转化率增加。无论液氨或尿素作为还原剂时,当烟气中的SO3 都会与未参与脱硝反应的逃逸氨产生反应生成铵化合物NH4HSO4以及(NH4)2SO4。NH4HSO4 在180~240℃温度之间呈液态,当温度低于180℃时呈固态。硫酸铵具有腐蚀性和粘性,可能会导致锅炉尾部烟道设备包括空预器、电除尘等的腐蚀与损坏。经研究发现,气态NH3 在很大程度上会被飞灰吸附,同时SNCR 脱硝工艺的氨逃逸也控制在10ppm 以内,加上CFB 锅炉通常会采用炉内脱硫,使得SO2 及SO3 含量降低,因此参加反应的SO3 与NH4 在源头上得到了控制,从而使得生成铵化合物NH4HSO4 以及(NH4)2SO4 的可能性大大降低,抑制了铵化合物NH4HSO4 以及(NH4)2SO4 对锅炉设备的腐蚀。

另外,锅炉高温级的受热面通常采用T91 和不锈钢等高等级材料,这些材料添加了含量较高的Cr、Ni、Mo 等合金元素,其耐腐蚀性能好。加之本项目为CFB 锅炉,还原剂喷射点在旋风分离器入口烟道,脱硝主要反应区为旋风分离器内,CFB 锅炉此区域均敷设有耐火耐磨材料,具有很好的抗腐蚀性能。

综上所述,无论SNCR 脱硝技术选择尿素或液氨作为还原剂,不会对锅炉效率、排烟温度造成影响,不会对锅炉受热面及锅炉下游设备造成腐蚀。

2015-09-09
煤粉炉上情况较复杂,炉膛大小、温度分布都有影响,脱硝率不会高于50%。
循环流化床由于有合适的温度区域且此区域适合布置喷枪所以脱硝率在60%-70%。
水泥窑没接触过。
2014-06-05
50%是极限了。流化床或会好些,这个与流场有关,但绝大部分的效率都不超过60%。如果有厂家宣扬SNCR可以达到80%的,那么可以叫它回家了。
2015-07-31
更多相关文章
  • 大学里面学过这两个反应,现在忽然又来了兴趣,不知道这两个反应在市场上哪个应用更广泛,为什么呢?跟地域或者当地的环境有什么关系吗?选择scr或者sncr和地域环境木有关系.只和所应用的行业,也就是排污设施的类型和规模有关.呃,或者说生产设施的工艺参数吧 2015-09-23在脱硫脱硝公司的来回答一下. ...
  • 环境,电站锅炉,循环流化床锅炉
  • 沈阳PM2.5破1400跟供暖是否有密切关系
    沈阳PM2.5破1400 市民戴防毒面具以前东北地区供暖烧的是东北本地(如黑龙江鹤岗)产的煤,煤化程度好.污染小:近几年本地产的煤不够烧了,转而烧的是内蒙古产的褐煤,虽然煤化程度低.污染大,但是价格比本地煤便宜一倍多.直接造成本地煤产量降低.单价提高,市场更小了.有污染?开啥玩笑,你给供暖集团补贴吗 ...
一周排行
  • <卫报>的评论最恰当:"足球有时候就是这样无可奈何,必须接受有些球队就是强于你.因为过去的欧冠骄人战绩,Kop看台上得以悬挂"欧洲王族"标语,但今晚皇马提醒了利物浦谁是欧洲之 ...
  • 微软刚刚公布 2014 年第四季度财报,并向外界表示将会放弃生产 Windows RT 系统的相关设备.而就在微软透露停售 Surface 2 仅一周后,微软的一位发言人就确认将不再生产 Windows RT 平板诺 ...
  • VENOM "毒液"漏洞分析(qemu kvm CVE
  • 现在两个都不懂,数据处理只会 Numpy/Scipy/scikit-learn,所以感觉两个至少要学一个.初看了一下感觉 Graphlab 的 SFrame 比 Pandas 的 dataframe 要厉害些,那么是 ...
  • 在58app偶然进了这个理财的界面 看见的理财信息 不知道真假啊哈哈哈,58钱柜不知道,但是现在基本平台都是12%左右,像讯贷网,拍拍贷,积木盒子那种的,9%还是算少的了 8是P2P.58同城自己的 ...
  • 怎样减轻治疗狐臭
    狐臭是分泌的汗液有特殊的臭味或汗液经分解后产生臭味.狐臭会散发出的难闻气味,不管怎么掩盖都 ...
  • QQ关闭宠物自动登录
    很多人电脑配置低,但是任然想要一边玩游戏一边登QQ,但是QQ宠物的自动登录是真的很烦很烦的 ...
  • 男宝宝爱哭闹怎么办
    有的男宝宝从小就喜欢撒娇哭闹,也喜欢毛绒绒的玩具,作为一个小男子汉不能老是这样啊,该怎么办 ...
  • 如何在济南办理狗证
    笔者养了一只金毛犬,2015年3月初刚办理了狗证.此前,笔者也不知道具体怎么办理,查阅了很 ...
  • 大学考证之一:四六级
    作为一个步入大学象牙塔已经两年的笔者,多多少少参加几次典型的考证考试,也多少有点自己的见解 ...