煙氣脫硝技術介紹(SNCR)
二、SNCR工藝流程
三、SNCR系統(tǒng)組成
四、SNCR的關鍵技術
五、選擇SNCR需注意的問題
SNCR技術簡介
定義:SNCR(Selective Non-Catalytic
Reduction):選擇性非催化還原
是指無催化劑的條件下,在適合脫硝反應的“溫度窗口”內(nèi)噴入還原劑(一般為NH3或CO(NH2)2)將煙氣中的氮氧化物有選擇性的還原為無毒無污染的氮氣和水。
1、SNCR技術簡介
SNCR的技術原理:
反應原理:NOx+ 還原劑 → 氮氣 + 水
反應溫度:850℃~1200℃
還原劑:氨、尿素
催化劑:不用催化劑,鍋爐爐膛作為反應器,不需要另外的反應器
SNCR技術簡介
SNCR技術特點:
占地面積小,適合于老機組改造
不使用催化劑
投資省,運行費用較低
對煤種變化不敏感
建設周期短,施工簡單
不需要更換引風機
使用安全的尿素還原劑
脫硝效率:40%~60%
SNCR工藝流程
壓縮空氣-冷卻空氣-氣化空氣-均分模塊-尿素-溶液噴射器鍋爐-水-水泵-靜態(tài)混合器-水泵-計量設備計量模塊-稀釋水壓力控制模塊-供應循環(huán)模塊-以尿素為還原劑的-尿素儲存罐 循環(huán)泵-工藝流程圖
3、SNCR脫硝系統(tǒng)組成
SNCR脫硝系統(tǒng)組成(尿素為還原劑)
尿素溶液貯存與制備系統(tǒng)
尿素溶液稀釋系統(tǒng)
尿素溶液傳輸系統(tǒng)
尿素溶液計量系統(tǒng)
尿素溶液噴射系統(tǒng)
SNCR脫硝系統(tǒng)組成
尿素溶液配料池
SNCR脫硝系統(tǒng)組成
尿素溶液貯存、制備車間
SNCR脫硝系統(tǒng)組成
尿素溶液傳輸系統(tǒng)
SNCR脫硝系統(tǒng)組成
尿素溶液稀釋系統(tǒng)
4、SNCR關鍵技術
還原劑的比較選擇
還原劑類型 | 優(yōu)點 | 缺點 | 建議 |
無水氨 | 投資成本低; 蒸發(fā)成本Z低; | 安全隱患極大; 運輸成本極高; 安全應急預案。 | 如果危險管理許可,或愿意承擔風險可以使用 。 |
氨水 | 如果泄漏,氨蒸汽濃度較低。 | 安全隱患較大; 運輸成本高; 安全應急預案; 大約10倍的蒸發(fā)能量; | 考慮到無水氨危險性而不使用時,使用氨水。承擔氨風險但無壓力容器風險。 |
尿素 | 沒有安全隱患新技術新潮流 | 存儲不當易潮解 | 推薦使用。 |
4、SNCR關鍵技術
計算流體動力學
Computational Fluid Dynamics (CFD)
用于確定關鍵工藝參數(shù)的有效邊界條件
試驗還原劑分步策略的有效性
確定鍋爐內(nèi)各點溫度場、煙氣成份的濃度
選擇噴槍的位置及霧化特性
化學動力學模型
Chemical Kinetic Model (CKM)
用于計算每個化學反應的時間和溫度
選擇合適的溫度窗口 從圖可以看出:
1.尿素和氨的溫度窗口不同,根據(jù)不同的還原劑選擇溫度窗口。
2.尿素的理想溫度窗口是900~1150℃
3.氨的理想溫度窗口是850~1100℃
4.溫度高, 還原劑被氧化成NOx , 煙氣中的NOx 含量不減少反而增加; 溫度低, 反應不充分, 造成還原劑流失, 對下游設備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。
5、選擇SNCR需要注意的幾個問題
1)目前國內(nèi)一般沒有現(xiàn)成的50 尿素溶液采購,所以需從化肥廠買來袋裝尿素自行配制成尿素溶液。由于尿素的溶解過程是吸熱反應,在尿素溶液配制過程中需配置功率強大的熱源,以防尿素溶解后的再結晶。在北方寒冷地區(qū)的氣象條件下,該問題將會暴露的更明顯。
2)在整個SNCR脫硝工藝中,尿素溶液總是處于被加熱狀態(tài)。若尿素的
溶解水和稀釋水(一般為工業(yè)水)的硬度過高,在加熱過程中水中的鈣、鎂離子析出會造成脫硝系統(tǒng)的管路結垢、堵塞。因此,必須在尿素中添加阻垢劑或采用除鹽水作為脫硝工藝水。
5、選擇SNCR需要注意的幾個問題
3)由于噴嘴噴射器工作在爐窯內(nèi)部高溫區(qū),為防止噴射器冷卻水管路內(nèi)部結垢,需采用除鹽水作為多噴嘴噴射器冷卻水。
4)在SNCR脫硝工藝中,廠用氣的耗量也是較大的。噴射霧化、設備冷卻 需、管路吹掃都需要廠用氣。
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