根據(jù)環(huán)保部頒布實施的《火電廠大氣污染物排放標準》(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)行超低排放標準,即氮氧化物排放濃度低于50 mg/Nm3(以NO2計)。
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,為了進一步降低氮氧化物的排放,必須對燃燒后的煙氣進行脫硫脫硝處理。
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70%);但是,SCR投資運行費用較大,SNCR投資及運行費用相對較低,且SNCR幾乎不增加系統(tǒng)阻力。由于鍋爐自身NOx排放濃度低,因此合理改進選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝,仍可滿足環(huán)保標準,且技術投資和運行成本低、安裝和改造較為簡便。噪音小、設備密封性較好,運行可靠,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)試投運后,基本不用操作,幾乎沒有維護量,檢修工只須定期檢查即可。
在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優(yōu)先和NOx發(fā)生還原脫除反應,生成氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應,其主要反應式為:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)
2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2)
在沒有催化劑的情況下,上述化學反應只是在很窄的溫度范圍內(nèi)(980℃左右)進行,采用催化劑時其反應溫度可控制在300-400℃下進行,相當于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度,上述反應為放熱反應,由于NOx在煙氣中的濃度較低, 故反應引起催化劑溫度的升高可以忽略。
SNCR煙氣脫硝技術:
選擇性非催化還原技術不受催化劑壽命的影響,該技術是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NOX進行選擇性反應,不用催化劑,因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850~1100℃的區(qū)域,該還原劑(如尿素)迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOX進行SNCR反應生成N2,該方法是以爐膛為反應器。SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率一般為25%-50%,受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大,多用作低NOX燃燒技術的補充處理手段。