我國(guó)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(guó)的燃煤大戶,因此NOx排放的主要來源是火力發(fā)電廠?;鹆Πl(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(huì)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(duì)燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硫脫硝處理。
SNCR脫硝效率一般范圍
為30~60%(對(duì)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(duì)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(jiǎn)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。
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(yīng),生成氮?dú)夂退?,而不和煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng),其主要反應(yīng)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(xué)反應(yīng)只是在很窄的溫度范圍內(nèi)(980℃左右)進(jìn)行,采用催化劑時(shí)其反應(yīng)溫度可控制在300-400℃下進(jìn)行,相當(dāng)于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度,上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于NOx在煙氣中的濃度較低, 故反應(yīng)引起催化劑溫度的升高可以忽略。
SNCR煙氣脫硝技術(shù):
選擇性非催化還原技術(shù)不受催化劑壽命的影響,該技術(shù)是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NOX進(jìn)行選擇性反應(yīng),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(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2,該方法是以爐膛為反應(yīng)器。SNCR煙氣脫硝技術(shù)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(shù)的補(bǔ)充處理手段。
SNCR高壓微米噴霧脫硝系統(tǒng)是我公司針對(duì)脫硝超低排放政策專門開發(fā)的一款新型脫硝設(shè)備,是一種升級(jí)的SNCR脫硝專用模塊設(shè)備,主要包括尿素溶液制備存儲(chǔ)系統(tǒng)、恒壓供液泵站、高壓輸送計(jì)量系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)五部分。尿素溶液制備系統(tǒng)制備10%-32.5%濃度的尿素溶液,送入加壓輸送計(jì)量系統(tǒng)。加壓輸送計(jì)量系統(tǒng)對(duì)尿素溶液進(jìn)行加壓輸送,輸送壓力可達(dá)8-10Mpa,同時(shí)根據(jù)NOX濃度的變化來調(diào)整尿素溶液的流量,以滿足鍋爐不同負(fù)荷的要求,加壓輸送計(jì)量系統(tǒng)提供的高壓力流體經(jīng)過高壓霧化噴嘴噴出,以豐沛的微米級(jí)微小粒徑快速(100米/S)覆蓋適合的溫度區(qū)間的煙氣截面,并快速轉(zhuǎn)化成氨氣與煙氣混合反應(yīng)將氮氧化合物變成氮?dú)饷撓酢?/p>
加壓輸送計(jì)量模塊包括精密過濾器、工業(yè)高壓泵、變頻電機(jī)、調(diào)壓閥、背壓閥、電磁流量計(jì)、壓力變送器、底座支架箱體等。相比傳統(tǒng)SNCR脫硝系統(tǒng)液體壓力只有0.1-0.5Mpa,SNCR高壓微米技術(shù)加壓輸送計(jì)量模塊可以達(dá)到8-10Mpa的壓力,從而產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)動(dòng)能,極大地提高了還原劑噴霧的穿透剛性。
高壓微米霧化噴槍,根據(jù)爐膛溫度分布區(qū)間和煙氣截面計(jì)算,確定噴射模塊安裝位置和預(yù)留調(diào)整位置,噴槍選用耐高溫耐磨硬質(zhì)合金,經(jīng)過CFD模擬和實(shí)驗(yàn)?zāi)M確定噴槍的噴射寬度和噴射距離并確保尿素溶液或氨水霧化粒徑在10-100μm之內(nèi)