极低排放脱硝解决方案

    SNCR脱硝技术的应用及前景SNCR在不同的锅炉中的应用。对于垃圾炉、某些工业锅炉，由于其炉膛内的温度正好处于其反应温度窗内，因此SNCR适应性比较好，喷氨点的设置和控制比较简单。而且由于不经过对流受热面，炉膛内的温度又相对稳定，所以运行的可靠性相对要好一些。因此SNCR在这类锅炉的应用比较多。对于电站锅炉，反应温度窗处于高温对流受热面区域。在这个区域，烟气温度受燃料，燃烧配风等调整和变化以及锅炉负荷的变动影响较大，反应温度窗会沿着烟气流动方向迁移，因此SNCR设计时会设置多个喷射取。另外，在烟道截面上，烟气温度分布不均匀，在不到200℃的比较好反应温度窗内，烟气温度偏差可能达到100℃以上，SNCR的先天补足在此暴露无疑。要解决反应温度窗的迁移的问题，烟气温度的测量就是良好控制的前提。在这么高的温度下，现有的技术水平，从测点数量、成本、测量的可靠性、仪表的损坏率都会有一些问题。另外一个问题就是氨氮摩尔比的问题。氨氮摩尔比是获得高的脱硝效率、低的漏氨和稳定的性能的重要因素。首先，SNCR还原反应的氨氮摩尔比不象SCR一样固定为1：1，随着反应条件的变化，这个比例是一个变化的值。然后，在SNCR的喷氨区，NOx的分布的均匀性很差。脱硝系统的控制，应根据温度、氧含量、NOX含量、窑炉工作参数进行实时调整；极低排放脱硝解决方案

锅炉燃用低热值高灰分燃料，尾部灰浓度远高于煤粉锅炉，会造成SCR反应器催化剂磨损严重、使用寿命降低，将使运行费用增加较大；省煤器后烟温较煤粉炉低，设计310℃左右为SCR脱硝反应的温度下限，不利于SCR反应器提高脱硝效率；由于催化剂的加入会将SO2氧化为SO3并与逃逸氨反应生成硫酸氨和硫酸氢铵，易造成空预器积灰堵塞和腐蚀且系统阻力增加较大，影响机组运行安全。鉴于以上因素，不考虑采用SCR或者SNCR+SCR联合脱硝工艺。脱硝工艺的选择：烟气脱硝技术比较（福建地区）SNCR适用于CFB机组，首先其炉膛出口温度一般在850~1000℃区间内，在SNCR工艺高效“温度窗”内；其次燃烧后烟气分三股分别经过分离器，在分离器内剧烈混合且停留时间超过，为SNCR工艺提供了天然的优良反应器；***由于CFB燃烧技术是一种低NOX燃烧技术，CFB锅炉出口NOX浓度较低，再通过SNCR工艺，可确保出口浓度达到环保要求；此外SNCR工艺投资和运行费用都低于SCR工艺，工业试验和国外运行经验均表明SNCR系统用于CFB锅炉，设计合理可达50%以上脱硝效率，氨逃逸可低于8ppm。综合比较认为：采用SNCR脱硝技术，对该项目锅炉效率、排烟温度、锅炉受热面以及锅炉下游设备造成腐蚀的影响均较小。新标准脱硝系列SNCR脱硝系统装置简单方便、维护量低，是脱硝系统的首要选择；

    系统内只设低压配电装置，低压系统采用380V动力中性点不接地电源；●烟气脱硝工程控制系统采用PLC，该系统可以**完成对运行参数的监视、记录，完成对运行参数的调节；●系统设备布置应充分考虑工程现有场地条件，还原剂运输，全厂道路畅通，以及炉后所有设备安装、检修方便；●所有设备的制造和设计符合安全可靠、连续有效运行的要求，性能验收合格后一年质保期保证装置可用率≥98%；●脱硝装置的检修时间间隔与机组的要求一致，机组检修：小修每年1次，中修周期为3年，大修周期为6-7年；●脱硝装置的服务寿命为30年，除易损件外，脱硝装置中其他所有设备。●为了确保工程质量，在使用寿命期间始终能实现本工程要求的脱硝效果，供方所提供的设备、部件保证都是经过运行验证、可靠、质量良好的产品。五、应用领域燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、焚化炉、烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硝。友情提示：SNCR（选择性非催化剂吸收法）法不使用催化剂，采用炉膛喷射脱硝，氨还原NO在900-1100℃这一狭窄温度范围内进行。喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、使用***少量氨达到***好效果的重要条件。若喷入的氨未充分反应。

    反映了烟气在SCR反应塔内停留时间的长短，即烟气流量与催化剂体积之比。通常SCR的脱硝效率将随烟气空塔速度的增大而降低。空塔速度通常是根据SCR反应塔的布置、脱硝效率、烟气温度、允许的氨逃逸量以及粉尘浓度来确定的。一般SCR脱硝系统的空塔速度在标态5500m3/()左右。空间速度大，烟气在反应器内的停留时间短，将导致N0,与NH3的反应不充分，N0,的转化率低，氨的逃逸量大，同时烟气对催化剂骨架的冲刷也大。但若烟气流速过小，所需的SCR反应器的空间增大，催化剂和设备不能得到充分利用，不经济。空间速度在某种程度上决定反应是否完全，同时也决定着反应器的沿程阻力。四、催化剂运行寿命SCR系统催化剂的运行寿命是指催化剂的活性自系统投运开始能够满足脱硝设计性能的时间，简单地说，就是从开始使用到需要更换的累计运行时间。催化剂运行一段时间后，由于催化剂的中毒及烧结，其活性会逐渐下降，当不能满足设计效率时，氨的逃逸会增加，此时必须进行清洗或更换。通常催化剂的运行寿命在24000h左右。五、SO2/SO3转化率在SCR反应过程中，由于催化剂的存在，促使烟气中部分SO2被氧化成SO3，在气体混合物中转变成SO3的SO2的物质的量与起始状态的物质的量之比，称为转化率。脱硝喷枪是脱硝系统重要的部件之一，其会很大的影响脱硝效率；

    Cu-Mn/ZSM-5、Cu-Mn/SAPO-34催化剂在200℃下的NOx转化率分别达到65%、90%。其他负载邢帅等采用经硝酸氧化处理后的椰壳活性炭作载体并负载含SiO2的复合氧化物作为低温SCR脱硝催化剂。实验结果表明，经硝酸处理后的椰壳活性炭表面含氧基团增加，提高了对NH3和NO的吸附容量。Li等采用溶胶-凝胶法制备了坡缕石(Pal)负载的钙钛矿型LaFe1-xNixO3(x=～)纳米复合材料，同时研究了Ni的掺杂量在可见光情况下对NOx转化的影响。结果表明，当x=，LaFe1-xNixO3的脱硝性能随着Ni含量的变化而变化;在150～250℃的温度区间内，脱硝率能达到90%及以上。2低温SCR脱硝反应机理目前涉及低温SCR脱硝反应机理的理论大概有2种:一种是认为以NH3为还原剂的SCR反应机理遵从Langmuir-Hinshelwood机理;另一种观点认为该反应遵从Eley-Rideal机理。李金虎通过非均相沉淀法以凹凸棒石为载体负载锰氧化物制备了复合催化剂MnOx/PG。对凹凸棒石和MnOx/PG催化剂进行NH3、NO程序升温吸附脱附实验，实验结果表明，MnOx/PG催化剂对NH3的吸附主要是凹凸棒石的作用，进入凹凸棒石孔道的NH3与结晶水形成H键被吸附。MnOx是催化剂的活性中心，SCR脱硝机理符合E-R机理。Liu制备了WOx/Fe2O3低温SCR脱硝催化剂。SNCR的喷枪一般采用双流体喷枪，耐温高、耐腐蚀、防堵；湖南脱硝解决方案

SNCR脱硝工艺的反应温度为850~920℃之间；极低排放脱硝解决方案

    根据流场计算及实测烟气在旋风分离器内平均停留时间将大致大于1S，而旋风分离器内温度基本不变化，还原剂在合适温度区间内停留时间将超过1S，超过比较好反应停留时间，已经足够让其充分反应。除了需要反应时间外，还需要脱硝还原剂与烟气的充分混合。CFB锅炉的旋风分离器中，气流的流场比较复杂，有分离器入口的转向和加速、主气流沿着分离器内壁的旋转、转向等。随着固相的分离，气体也贴壁旋转，旋转过程中有回流区形成、为气相的扩散和混合创造了非常好的条件。气相在旋风分离器中的强烈混合，对喷氨脱硝反应非常有利。在CFB锅炉的旋风分离器内，还原剂与烟气将得到非常好的混合，有利于提高脱硝效率。根据SNCR法的NOx脱除效率影响因素，从利于提高脱硝效率方面考虑，还原剂喷射点选择在为旋风分离器入口。综合上述：采用SNCR脱硝技术，对该项目锅炉效率、排烟温度、锅炉受热面以及锅炉下游设备造成腐蚀的影响均较小，不影响机组运行的安全，不需要进行针对性设备改造；SNCR脱硝技术与SCR脱硝技术相比，具有工程实施较为简单易行，投资及运行成本低，占地面积少，建设工期短；该项目CFB锅炉机组满负荷燃用褐煤时，原始NOx排放浓度比较高约为240mg/Nm3。极低排放脱硝解决方案

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