自从发电企业设定新的排放标准后,循环流化床锅炉燃煤机组就突显出了氮氧化合物排放不稳定等问题。我们对循环流化床锅炉的脱硝技术进行对比研究,进而提出相应的改造措施,使得脱硝效率得到了很大的改善,为发电企业降低了成本,提高了效益。
1 脱硝工艺的种类
1.1选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR是指在850-1200摄氏度以下,将含氮的化学物喷入烟气中,使得NO得以还原,最后生成氮气和水,而没有其他污染物产生。在一定温度条件下,氮剂对NOx的还原,在所有其他的化学反应中占主导,具有相关的选择性,因此称之为选择性非催化还原。
SNCR在试验中有着九成以上的NOx脱除率。如果在大型锅炉中采用这项技术,短时间内可有75%脱硝率,而长期应用通常可有30%-50%的NOx脱除率。
1.2选择性催化还原法(SCR)
选择性催化还原除了多一个催化剂的作用外,其他化学原理均与SNCR法相同。因为催化剂的缘故,所以能在200-400摄氏度区间脱除NOx。两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性,以有效的避免还原氮剂与烟气中大量的氧气反应,所以也可叫做选择性还原方法。
在脱硝工艺的选择方面, SCR脱硝率比较高,但是投资过大;而SNCR的脱硝率稍低,大概在四成左右,但是该设备系统比较简单,在成本投资方面也比较低,适用范围更为广泛。循环流化床锅炉燃烧机组,在已具备低氮氧化物燃烧技术的情况下,应重点考虑成本,同时还要力求达到环保排放标准,因此重点推荐SNCR脱硝工艺。
2 还原剂选择
SNCR脱硝系统的还原剂有液氨,氨水,尿素。
SNCR脱硝系统
尿素溶解储存系统。尿素溶解储存系统主要由一个尿素溶解池,两个尿素溶液储罐组成。尿素为固体颗粒物,不易燃烧,运输与氨水和液氨相比简单、安全、方便。配制好的尿素溶液经过滤,由泵送入尿素溶液储罐,储罐是保温隔热的,并配置了电加热设备,来保持储罐温度。
喷入所需的雾化介质可采用压缩空气。每个喷射组的雾化气总管设有压力调节和压力测量,再通往各喷入器。最后,尿素溶液经由喷入器喷入炉内来与烟气混合进行脱除NOx的氧化还原反应。
3 循环流化床锅炉燃煤机组脱硝技术应用与改进
SNCR法和SCR法的关键区别就在于,SCR法中使用了催化剂,而循环流化床脱硝系统中有些地方不适宜使用催化剂,下面我们对此做进一步说明。
(1)循环流化床锅炉脱硝系统适应性比较强,有着很高的含硫率,同时还有很高的过量空气系数,SCR反应器催化剂容易产生大量化合物,因此,导致下游设备产生堵塞现象,这样就对整体系统的连续运行产生不利影响。
(2)循环流化床运用的是炉内脱硫技术,而石灰石在炉内不断燃烧,进而产生大量的氧化钙,氧化钙呈现一种细微的颗粒状,与烟气一起进入到反应器当中,这样就极易造成催化剂失活现象,从而使得催化剂效率大受影响,最终结果就是大大降低了锅炉脱硝效率。
(3)循环流化床锅炉在布置方面也与粉煤炉大不相同,在锅炉后面,省煤器的下方空间不够,这就对SCR反应器的布置产生了影响,因此对锅炉循环系统会有不利影响。
循环流化床锅炉燃煤机组具有较强的低氮燃烧技术,因此可以确保排放标准能够达到国家标准,仅仅需要35%的脱硝效率,而SNCR法完全可以达到这个要求。在循环流化床锅炉燃煤机组中加入SNCR技术,无需使用催化剂,这就极大的降低了运营成本,效益也就有了相应的提升。氨作为还原剂,它的最佳反应温度为800-1200摄氏度,而循环流化床锅炉在运行时的炉温基本控制在850-950摄氏度,这与SNCR的反应温度非常契合,这就让烟气与还原剂在较短时间内得以充分混合,最终使得SNCR的脱硝效率得到了很好保障。因此,将SNCR脱硝技术运用于循环流化床锅炉燃煤机组中,不仅能够保证运行效率,而且还极大的降低的投入成本,同时提高了企业经济效益。
4 结 语
SNCR技术在此领域优势明显,它不仅投资少,而且建设周期也不长,最重要就是脱硝效果明显,完全能够达到国家排放标准,属于极为科学成熟的脱硝技术手段,因此有着非常广泛的应用前景。
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