我公司专业从事催化裂化烟气脱硫脱硝治理的工程。联系人: 王经理 15010514727邮 箱: 15010514727@163.com华北东北等地出现轻雾或霾 河北山西有重污染在欧洲和日本早期建造的燃煤锅炉电站系统中,通常采用的是尾部SCR布置。在这种布置方法中,通常将SCR反应器布置在所有的气体排放控制设备之后,包括颗粒物控制设备和湿法烟气脱硫。在前面的气体控制设备中,已经移去了绝大多数对SCR催化剂有害的组分。但是,由于在尾部烟气的温度低于NH3/NOx反应所需要的温度区间,因此烟气需要被重新加热。通常使用油或天然气的管路燃烧器或蒸汽式油加热器进行加热。再热烟气的热能通常有一部分通过气-气换热器中进行回收。
增加SCR旁路管路系统主要是因为当锅炉处于低负荷运行的时候,反应器入口的温度可能会下降到低于催化剂的最佳反应温度区间,此外在锅炉的停机以及开机运行期间,其温度也会产生很大的波动,因此需要SCR反应器的旁路使烟气绕过反应器,已避免在非活性温度区间内使催化剂中毒或使催化剂的表面受到污染。同时该系统要进行密闭防止烟气进入SCR的反应器中。
炉内空气分级燃烧分轴向空气分级燃烧(OFA方式)和径向空气分级。轴向空气分级将燃烧所需的空气分两部分送入炉膛:一部分为主二次风,约占总二次风量的70~85%,另一部分为燃尽风(OFA),约占总二次风量的15~30%。炉内的燃烧分为三个区域,热解区、贫氧区和富氧区。径向空气分级燃烧是在与烟气流垂直的炉膛截面上组织分级燃烧。它是通过将二次风射流部分偏向炉墙来实现的。空气分级燃烧存在的问题是二段空气量过大,会使不完全燃烧损失增大;煤粉炉由于还原性气氛易结渣、腐蚀。
传统的湿式脱硫工艺可脱除90 %以上的SO2 ,但由于NOx 在水中的溶解度很低,难以去除。Sada 等人1986 年就发现一些金属鳌合物,如Fe ( Ⅱ) EDTA 可与溶解的NOx迅速发生反应。Harkness 等人在1986 年和Bonson 等人在1993年,相继开发出用湿式洗涤系统来联合脱除SO2和NOx ,采用6 %氧化镁增强石灰加Fe ( Ⅱ) EDTA 进行联合脱硫催化裂化脱硝工艺中试试验,试验得到60 %以上的催化裂化脱硝效率和约99 %的脱硫率。湿式FGD 加金属鳌合物工艺是在碱性或中性溶液中加入亚铁离子形成氨基羟酸亚铁鳌合物,如Fe( EDTA) 和Fe (N TA) 。这类鳌合物吸收NO 形成亚硝 酰亚铁鳌合物,NO 能够和溶解的SO2 和O2反应生成N2 、N2O、连二硫酸盐、硫酸盐,各种N-S 化合物和三价铁鳌合物。该工艺需从吸收液中去除连二硫酸盐、硫酸盐和各种N-S 化合物。
以飞灰作为催化剂的载体,担载Fe、Cu、V、Ni等过渡金属作为活性成分制成催化裂化脱硝催化剂。主要制备过程为(1)用硝 酸洗,酸:灰 = 5ml/g,酸洗时间为1h,酸洗温度为50~90℃,以考察酸洗温度对催化性能的影响;(2)用水洗至中性;(3)置于干燥箱内进行干燥,干燥时间为3h(4)利用浸渍法制备催化剂,活性成分为金属氧化物,包括V2O5、Fe2O3、CuO、NiO,浸渍过程在常温下进行,时间为1h,浸渍后需要干燥和煅烧,干燥温度为120℃,煅烧时间为3h[8]。
选择性非催化还原法(SNCR),在高温段将还原剂喷入从而将NOX还原为分子态的氮,现有技术中常用的还原剂是氨和尿素,此时SNCR只在一个很狭窄的温度范围内(氨:900-1100℃;尿素:900-1500℃)有效。温度更高的条件下,还原剂本身被氧化成NO;而低于最佳反映温度时,选择性还原反应速度很慢从而造成未反应的还原剂泄漏(如氨泄漏)。而且在现有的燃烧系统中,最佳温度范围(即通常被称为"温度窗口")可能随时燃烧工况的变化(如锅炉负荷的变动)和烟道内较大的温度梯度的变化而发生改变,这给还原剂的喷射位置的确定带来了很大的困难。除温度窗口外,影响SNCR的效果的因素还有烟气中的氧量等。
当一次风的空气/煤粉比值在0-Cmax之间时,NOX的产生量随空气/煤粉比的增加而增大;在空气/煤粉比接近Cmax时(煤中挥发性物质完全燃烧所需要的理论空气量与煤粉量之比),NOX的产生量出现最高值;当空气/煤粉比在Cmax-Cmin之间时,NOX的生产量随空气/煤粉比的增加而减少;在空气/煤粉比接近Cmin时(煤粉完全燃烧所需要的理论空气量与煤粉量之比),NOX的产生量达到最低值;当一次风的空气/煤粉比>Cmin,NOX的产生量随空气/煤粉比的增加而急剧增加。
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。
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。
在主燃烧器形成的初始燃烧区的上方喷入二次燃料,形成富燃料燃烧的再燃区,NOx进入本区将被还原成N2。为了保证再燃区不完全燃烧产物的燃尽,在再燃区的上面还需布置燃尽风喷口。改变再燃烧区的燃料与空气之比是控制NOx排放量的关键因素。在再燃烧系统中,分段供给的燃料和燃烧用空气在炉内形成三个不同的燃烧段,分别在贫燃料、富燃料和贫燃料状态下运行。在一次或"主"燃烧段,主要燃料-煤粉在过量的空气中燃烧,由燃料中和燃烧用空气中的氮形成NOx。二次燃料,又称为再燃燃料,通常是天然气或煤粉(油或任何其他的碳氢化合物燃料也都可以使用),在主燃烧段上方喷入,形成富燃料的"再燃"段。从这一区段的再燃燃料中释放出来的烃基与主燃烧段中形成的NOx反应,NOx被还原成分子氮。最后,在再燃段上方喷入剩余的燃烧用空气,形成贫燃料的"燃尽"区,从而完成了燃烧全过程。通常再燃燃料的热量占总输入热量的10%-30%。再燃技术可以减少高达70%的NOx。图2显示了再燃过程中三个不同的燃烧段。存在问题是为了减少不完全燃烧损失,需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧,配风系统比较复杂。
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16日至17日,华北中南部、黄淮、陕西关中等地空气污染扩散气象条件较差,霾天气逐渐发展,有轻至中度霾,河北中南部、河南北部、陕西关中等地有重度霾,最强时段出现在16日夜间至17日,部分地区伴有大雾,局地能见度不足200米;17日夜间起,霾自北向南逐渐减弱或消散,19日上述地区霾天气过程结束。