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烟气脱硝处理方法
1、 炉膛喷射法
炉膛喷射法实质是向炉膛喷射还原性物质，可在一定温度条件下还原已生成的NOx，从而降低NOx的排放量。包括喷水法、二次燃烧法(喷二次燃料即前述燃料分级燃烧)、喷氨法等。(4)反应剂与烟气的混合"
喷氨法亦称选择性非催化还原法(SNCR)，是在无催化剂存在条件下向炉内喷入还原剂氨或尿素，将NOx还原为N2和H2O。它建设周期短、投资少、脱硝效率中等，比较适合于对中小型电厂锅炉的改造。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司4、 ＳＣＲ烟气阻力要求还原剂喷入锅炉折焰角上方水平烟道(900～1000℃)，在NH3/NOx摩尔比2～3情况下，脱硝效率30％～50％。在950℃左右温度范围内，反应式为：
4NH3+4NO＋O2→4N2+6H2O
当温度过高时，会发生如下的副反应，又会生成NO：
4NH3+5O2→4NO+6H2O
当温度过低时，又会减慢反应速度，所以温度的控制是至关重要的。该工艺不需催化剂，但脱硝效率低，高温喷射对锅炉受热面安全有一定影响。存在的问题是由于温度随锅炉负荷和运行周期而变化及锅炉中NOx浓度的不规则性，使该工艺应用时变得较复杂。湖南电厂脱硝工程公司据调查，我国燃煤电厂中采用常规燃烧器的固态排渣锅炉中的NOX排放质量浓度一般在600~1200mg/m3之间；而采用低NOX燃烧器的固态排渣锅炉中，NOX的排放质量浓度一般在400~500mg/m3之间。据介绍，单独采用M型低NOX燃烧器，可以将NOX的排放质量浓度控制在410mg/m3以内；采用M型炉内燃烧脱NOX法，其脱NOX效率最高可达50%。若同时采用M型低NOX燃烧器和M炉内燃烧脱NOX相结合的方法，可以将锅炉排烟中的NOX排放质量浓度控制在308mg/m3以下，表1的结果表明：同时采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法，锅炉烟气中NOX的质量浓度在250~300mg/m3之间，不仅达到锅炉设计的NOX<308mg/m3的性能保证值，而且远低于采用常规燃烧器或仅采用低NOX燃烧器的固态排渣锅炉的排放水平。其NOX排放浓度仅相当于《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-1996）规定值的38.46%~46.15%。具有十分显著的NOX控制效果。在同等脱硝率的情况下，该工艺的NH3耗量要高于SCR工艺，从而使NH3的逃逸量增加。因此影响SNCR系统性能设计和运行的主要因素是:
(1)反应温度范围；
(2)最佳温度区的滞留时间；
(3)喷入的反应剂与烟气混合程度；
(4)处理前烟气中NOx浓度；
(5)喷入的反应剂与NOx的摩尔比；
(6) 氨的逃逸量。
下图所示为以尿素为还原剂的SNCR工艺流程，该流程由4部分组成:
(1)反应剂的接收和储存;
(2)反应剂的计量稀释和混匀;
(3)稀释的反应剂喷入锅炉合适的部分;
(4)反应剂与烟气的混合"
炉内燃烧脱NOX法
（1）工作原理
锅炉燃烧所产生的烟气，大约95%的NOX是NO。在炉膛内，NO有可能发生2种截然相反的化学反应：a在较低的反应温度和较高浓度O2的条件下，NO与O2发生氧化反应，生成NOX。b在较高的反应温度和较低浓度O2的条件下，NO与煤炭发生还原反应，生成无害的N2。在发生NO还原反应的同时，由于空气量不足，将造成烟气中的碳氢化合物和CO等可燃性物质增加。在这种情况下，应当在NO还原反应的下游区域，分级供给燃料完全燃烧所需要的空气量，使得燃烧完全燃烧。新疆无毒脱硝催化剂及总包公司 6NO2+8NH3→7N2+12H2O
M炉内燃烧脱NOX法的基本原理如图3所示。燃料燃烧所需要的空气通过燃烧器喷嘴（MB）、然尽风喷嘴（OFA）和增量风喷嘴（AA）分3次在3个不同的燃烧区域供给，在炉膛内形成1.主燃烧气燃烧区2.未燃烧燃料和还原区3.完全燃烧区等3个不同的燃烧区或使得燃烧在3个不同的空气/燃料区域内完成，以实现空气的分级燃烧，延长完全燃烧的时间，降低炉膛温度水平，从而有效的抑制NOX产生，并保证燃料的完全燃烧。
3、燃烧过程
如图3所示，M炉内燃烧脱NOX在各个燃烧区域的燃烧过程如下：
（1）主燃烧器燃烧区。在该区域，煤粉分成浓相燃料和稀相燃料2股，分别通过浓相燃料喷嘴和稀相燃料喷嘴由一次风送入燃料室，并与二次风在喷燃器口混合入炉燃烧，由于此燃烧区域内空气/燃料比较小，燃料供养不足、炉温较低，不仅减少了燃料型NOX的生成量，而且很少生成热力型NOX。其主要化学反映为：
CnHm+O2→CO2+H2O
N+O2→NO
（2）未燃烧燃料和还原区。当燃烧着的气粉流与燃尽风喷嘴（OFA）供给的燃尽风相遇时，燃烧进入未燃烧燃料和还原区域。在此区域内，燃料因接触到补充的空气而进一步燃烧，炉温相对升高，同时，煤炭参与燃烧。由于此区域内空气/燃料比刚刚接近于燃烧所需要的理论空气量，燃料供氧仍然不足，煤炭的还原能力很强，部分NOX被还原，因此，实际生成的NOX反而减少。福建脱硫脱硝工程有限公司利用固定床反应装置进行了催化脱硝实验研究，结果发现，飞灰作为脱硝催化剂的载体是可行的，其中担载Cu作为活性成分时脱硝效率最好，在温度为270℃时NO的转化率达90%以上[9]。从图中可以看到这种成型方式能得到较高的脱硝效果，在担载量10％左右时最为经济有效，因此理论上具有在实际烟气中应用的前景。主要化学反应为：
CnHm+O2→H2+CO+Cn′Hm′
Cn′Hm′+NO→Nhi+N2+Cn′′Hm′′
（3）完全燃烧区。在炉膛上部，通过增量风喷嘴（AA）将燃料燃烧所需要的过量空气送入炉膛，形成完全燃烧区。在该区域内，由于过量空气的存在，保证了煤粉的完全燃烧及锅炉的效率，将飞灰的含碳量控制在合理的范围内。同时，由于过量空气的存在烟气中存在的过剩氧气与游离氮结合生成部分NOX。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟气旁路系统、氨的储存和制备系统等组成。 SCR催化反应器的布置方式，目前国内外一般采用高尘布置方式，即布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内。在该位置，烟气温度能够达到反应的最佳温度。因此本期工程脱硝装置拟采用高尘布置方式。 烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两路，每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里，即每台锅炉配有二个反应器，烟气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层前设有氨气注入系统，烟气与氨气充分混合后进行催化剂反应，脱去NOX。反应后的烟气进入空预器、电除尘器、引风机和脱硫装置后，排入烟囱。SCR反应器布置在空预器上方。但是，此时燃烧温度已降低，NOX的生成量是有限的。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司 温度对SNCR的还原反应的影响最大。当温度高于1 000℃时，NOx的脱除率由于氨气的热分解而降低；温度低于1 000℃以下时，NH3的反应速率下降，还原反应进行得不充分，NOx脱除率下降，同时氨气的逸出量可能也在增加。由于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响，温度窗口随着锅炉负荷的变化而变动。根据锅炉特性和运行经验，最佳的温度窗口通常出现在折焰角附近的屏式过、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域。主要化学反应为：
Cn′′Hm′′+ O2→CO2+H2O
（Cn′Hm′+O2→CO2+H2O
CO+H2+O2→CO2+H2O
Nhi+ O2→NO+N2
3、技术特点
（1）对燃料的适应性强，适用于煤、油、汽等燃料：
（2）不增加机组运行费用，不用触媒，也不需要喷氨；
（3）不增加新的环境污染物；
（4）锅炉效率和烟气量不发生变化；
（5）锅炉运行状况好，燃烧稳定，能保证锅炉的安全运行；
（6）脱NOX效率高，最高可达50%；
二、M型炉内燃烧脱NOX法的运行与控制效果
某燃煤厂1~3号机组600MW燃煤锅炉采用双炉膛、双火球设计，同时采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX法控制NOX。每台炉有5层，每层布置8只，共40只，M型低NOX燃烧器，16只油燃烧器。每台锅炉共设计80个一次风喷嘴、24个二次风喷嘴、16个带油枪的二次风喷嘴、8个燃尽风喷嘴（OFA）/24个增量风喷嘴(AA),以实现空气的分级燃烧，有效地抑制NOX的产生，同时保证燃料的完全燃烧。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司为了控制燃烧过程中NOx的生成量所采取的措施原则为：1~3号锅炉实际运行中NOX排放质量浓度、锅炉效率、飞灰中未燃烧质量分数、省煤器出口CO、省煤器出口氧量等
1、NOX的控制效果
据调查，我国燃煤电厂中采用常规燃烧器的固态排渣锅炉中的NOX排放质量浓度一般在600~1200mg/m3之间；而采用低NOX燃烧器的固态排渣锅炉中，NOX的排放质量浓度一般在400~500mg/m3之间。据介绍，单独采用M型低NOX燃烧器，可以将NOX的排放质量浓度控制在410mg/m3以内；采用M型炉内燃烧脱NOX法，其脱NOX效率最高可达50%。山西脱硝液氨总包环保公司SO2会在催化剂的作用下被氧化成SO3。这一反应对于SCR脱硝反应而言是非常不利的。因为SO3可以和烟气中的水以及NH3反应，从而生成硫酸氨和硫酸氢氨。而这些硫酸盐（尤其是硫酸氢氨）可以对下游的空气预热器产生堵塞。而防止这一现象的发生，SCR反应的温度至少要高于300℃。同时，在对于V2O5类商用催化剂，钒的担载量不能太高，通常在1％左右以防止SO2的氧化。若同时采用M型低NOX燃烧器和M炉内燃烧脱NOX相结合的方法，可以将锅炉排烟中的NOX排放质量浓度控制在308mg/m3以下，表1的结果表明：同时采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法，锅炉烟气中NOX的质量浓度在250~300mg/m3之间，不仅达到锅炉设计的NOX<308mg/m3的性能保证值，而且远低于采用常规燃烧器或仅采用低NOX燃烧器的固态排渣锅炉的排放水平。其NOX排放浓度仅相当于《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-1996）规定值的38.46%~46.15%。具有十分显著的NOX控制效果。湖北除尘脱硫脱硝技术总包环保公司在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行，采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx在烟气中的浓度较低， 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
三、锅炉效率
锅炉效率的设计值为89.78%（按高位热值计）和93.44%（按低位热值计）。采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法后，实测锅炉效率在90.35%~90.91（按高位热值计）之间。在各种负荷条件下，实测锅炉效率均高于其性能保证值。 SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NO效率高低的关键。一般认为理想的温度范围为700℃~1 100℃,并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行的程度较低反应不够彻底，从而造成NO的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气泄漏。而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用：
四、飞灰中的未燃碳
表1中的测试结果表明，同时采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法，1~3号锅炉飞灰中的未燃碳在1.64%~4.1%之间，与同类锅炉飞灰中的未燃碳水平相当。同时省煤器出口CO测试值在0~20mg/m3之间，说明煤粉中的可燃物已基本燃尽，锅炉燃烧是充分的。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司在煤的燃烧过程中，NOx的生成量和排放量与燃烧方式，特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关。燃烧形成的NOx可分为燃料型、热力型和快速型3种。其中快速型NOx生成量很少,可以忽略不计。
五、锅炉烟气质量
实际运行测试表明，采用了M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法，在600MW负荷下，省煤器出口氧量测试值在3.1%~3.2%之间，过剩空气系数小于1.20，在450MW负荷下，省煤器出口氧量测试值在3.8%~4.6%之间，过剩空气系数小于1.29，在300MW负荷下，省煤器出口氧量测试值在4.9%~5.4%之间，过剩空气系数小于1.35。与未采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合方法的600MW超临界直流锅炉相比，省煤器出口氧量及过剩空气系数相当，说明锅炉烟气量并没有增加。
SCR脱硝工艺流程：还原剂 (氨) 用罐装卡车运输，以液体形态储存于氨罐中；液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。四川脱硝喷枪 进口总包环保公司锅炉效率的设计值为89.78%（按高位热值计）和93.44%（按低位热值计）。采用M型低NOX燃烧器和M型炉内燃烧脱NOX相结合的方法后，实测锅炉效率在90.35%~90.91（按高位热值计）之间。在各种负荷条件下，实测锅炉效率均高于其性能保证值。
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