根據(jù)環(huán)保部頒布實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)及“十三五”主要污染物增加氮氧化物(以下簡稱為NOx)總量控制指標(biāo)的要求,京津冀地區(qū)燃煤鍋爐煙氣氮氧化物排放執(zhí)行超低排放標(biāo)準(zhǔn),即氮氧化物排放濃度低于50 mg/Nm3(以NO2計(jì))。
我國氮氧化物的排放量中70%來自煤炭的直接燃燒,電力工業(yè)又是我國的燃煤大戶,因此NOx排放的主要來源是火力發(fā)電廠。 火力發(fā)電廠煙氣中含有大量氮氧化物,如不處理,這些廢氣排入大氣會產(chǎn)生污染形成酸雨,為了進(jìn)一步降低氮氧化物的排放,必須對燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硫脫硝處理。
目前世界上比較流行的煙氣脫硝工藝方法,主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)。SCR脫硝效率可達(dá)60~90%,SNCR脫硝效率一般范圍
為30~60%(對于小型循環(huán)流化床鍋爐脫硝效率可達(dá)70%);但是,SCR投資運(yùn)行費(fèi)用較大,SNCR投資及運(yùn)行費(fèi)用相對較低,且SNCR幾乎不增加系統(tǒng)阻力。由于鍋爐自身NOx排放濃度低,因此合理改進(jìn)選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝,仍可滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),且技術(shù)投資和運(yùn)行成本低、安裝和改造較為簡便。噪音小、設(shè)備密封性較好,運(yùn)行可靠,無堵管現(xiàn)象,環(huán)境面貌得到完善。該系統(tǒng)一次安裝調(diào)試投運(yùn)后,基本不用操作,幾乎沒有維護(hù)量,檢修工只須定期檢查即可。
選擇性非催化還原法(SNCR)
SNCR基本原理
選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction,簡稱SNCR)是在不需要催化劑的情況下,將氨基還原劑(尿素/氨水)噴入溫度為850℃~1250℃的煙氣中,還原劑有選擇性地與煙氣中的氮氧化物(NOX)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使NOX還原生成氮?dú)猓∟2)和水(H2O)的方法。
主要的化學(xué)反應(yīng):
以氨水為還原劑:4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
以尿素為還原劑:CO (NH2)2 + 2NO + 1/2O2 = 2N2 + CO2 + 2H2O
SNCR脫硝工藝是以爐膛、分離器為反應(yīng)器進(jìn)行煙氣脫硝反應(yīng)。