SNCR脫硝工藝適用于燃煤鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、垃圾焚燒爐、工業(yè)窯爐等,不受爐型及燃料種類限制,可在多種工藝、爐型及燃料鍋爐中得到應(yīng)用。? 5、SNCR脫硝反應(yīng)機(jī)理? SNCR是一種不用催化劑,在850-1100℃范圍內(nèi)還原NOx的方法。SNCR技術(shù)是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2和H2O。該方法一爐膛為反應(yīng)器,可通過(guò)對(duì)鍋爐進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)。SNCR反應(yīng)物貯存和操作系統(tǒng)與SCR系統(tǒng)是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。? 在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi),在無(wú)催化劑作用下,氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx,基本上不與煙氣中的O2反應(yīng),主要反應(yīng)為:? 氨為還原劑:? NH3?+?NOx?→?N2?+?H20?尿素為還原劑:?CO(NH2)2?→?2NH2?+?CO?NH2?+?NOx?→?N2?+?H20?CO?+?NOx?→?N2?+?CO2? 當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),超過(guò)反應(yīng)溫度窗口時(shí),氨就會(huì)被氧化成NOx:?NH3?+?O2?→?NOx?+?H20? SNCR工藝的NOx脫除效率主要取決于反應(yīng)溫度、NH3和NOx的化學(xué)計(jì)量比、混合程度、反應(yīng)時(shí)間等。研究表明SNCR工藝的溫度控制至關(guān)重要,最佳反應(yīng)溫度是950℃,若溫度過(guò)低,NH3的反應(yīng)不完全,容易造成NH3泄漏;而溫度過(guò)高,NH3則容易被氧化為NOx,抵消了NH3的脫除效率。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致還原劑的損失和NOx脫除率下降。通常涉及合理的SNCR工藝能達(dá)到30%-70%的脫除效率,80%的效率也有文獻(xiàn)報(bào)道。?6、SNCR脫硝技術(shù)的特點(diǎn)? 1、在多年的工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中,開(kāi)發(fā)了多種SNCR噴射技術(shù),包括標(biāo)準(zhǔn)墻式噴槍、可伸縮式墻式噴槍、HERT高能量反應(yīng)劑技術(shù)墻式噴槍、SNCR+RRI富反應(yīng)劑噴射及MNL多噴嘴伸縮式長(zhǎng)槍等。不同的項(xiàng)目我公司采用不同的噴槍或者不同型式噴槍的組合,結(jié)合我公司先進(jìn)的流場(chǎng)模擬技術(shù),準(zhǔn)確定位噴槍的位置,達(dá)到最佳噴射效果。? 2、節(jié)省運(yùn)行成本。由于噴入還原劑僅需考慮超標(biāo)排放的NOx,其相對(duì)用量較少,并且還原劑噴射量可根據(jù)鍋爐負(fù)荷及NOx基線隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,一般SNCR還原劑用量比同類方式用量少一半以上。? 3、放寬氨逃逸限制亦無(wú)ABS問(wèn)題。尿素SNCR工藝與SCR工藝不同,不會(huì)使煙氣中SO3濃度增加。逃逸NH3與SO3產(chǎn)生的亞硫酸氫銨(NH4HSO3,ABS)容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上,易造成空氣預(yù)熱器堵塞或腐蝕。SNCR工藝的逃逸氨一般控制在5~15ppm以下,而SCR工藝則必須控制在1~5ppm。? 4、通過(guò)仿真模擬技術(shù),噴射注射方案相比其他公司設(shè)計(jì)選點(diǎn)更少,注射劑量更少,系統(tǒng)性價(jià)比更高。? 5、由于采用高安全型還原劑尿素,系統(tǒng)安全性較高。? 6、SNCR系統(tǒng),爐膛就是反應(yīng)器,所占空間極小,同時(shí)SNCR系統(tǒng)還具有投資少。? 三、SNCR/SCR混合脫硝工藝及原理? (一)、SNCR/SCR混合脫硝工藝? SNCR/SCR混合脫硝系統(tǒng)的前端是SNCR系統(tǒng),還原劑在鍋爐爐膛內(nèi)與NOx反應(yīng),后端的SCR系統(tǒng)對(duì)煙氣進(jìn)一步脫硝,使還原劑得到充分利用。
SNCR脫硝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)? (1)、不使用催化劑,運(yùn)行成本低,有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。? (2)、SNCR脫硝系統(tǒng)不使用大的壓縮機(jī)系統(tǒng),消除了無(wú)水氨的貯藏,不需要很大的場(chǎng)地。? (3)、SNCR建設(shè)周期短,基建投資少。? (4)、由其反應(yīng)機(jī)理,比較適合于現(xiàn)有機(jī)組中小型電廠改造項(xiàng)目。? (5)、此法的脫硝效率約為40%-70%,還可以作為低NOx燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段。? (6)、可直接使用尿素制氨,不存在SO2轉(zhuǎn)化成SO3的問(wèn)題。? (7)、化學(xué)增強(qiáng)劑可以使用來(lái)改善潛在的副產(chǎn)物的控制,在還原NOx時(shí)擴(kuò)大溫度范圍。?(8)、SNCR技術(shù)是已投入商業(yè)運(yùn)行的比較成熟的煙氣脫硝技術(shù)。? (9)、現(xiàn)代更有效的霧化控制模式、更精確的NOx測(cè)量技術(shù)可更好地控制脫硝劑的噴入劑量和混合程度,使其可獲得更高更穩(wěn)定的脫硝效率。? 四、SNCR與SCR脫硝的比較? (一)、SNCR與SCR脫硝技術(shù)特點(diǎn)比較? SNCR就是不采用催化劑的情況下,用氨或尿素與煙氣中的NOx反應(yīng)脫硝的技術(shù)。和SCR相比,其特點(diǎn)是:? 1、不使用催化劑。? 2、參加反應(yīng)的還原劑除了可以使用氨以外,還可以用尿素。而SCR煙氣溫度比較低,尿素必須制成氨后才能噴入煙氣中。? 3、因?yàn)闆](méi)有催化劑,因此,脫硝還原反應(yīng)的溫度比較高,比如脫硝劑為氨時(shí),反應(yīng)溫度窗為850~1100℃。當(dāng)煙氣溫度大于1050℃時(shí),氨就會(huì)開(kāi)始被氧化成NOx,到1100℃,氧化速度會(huì)明顯加快,一方面,降低了脫硝效率,另外一方面,增加了還原劑的用量和成本。當(dāng)煙氣溫度低于870℃時(shí),脫硝的反應(yīng)速度大幅降低。? 4、由于反應(yīng)溫度窗的緣故,反應(yīng)時(shí)間以及噴氨點(diǎn)的設(shè)置以及切換受鍋爐爐膛和/或受熱
加壓泵設(shè)有進(jìn)出口手動(dòng)隔離閥和出口逆止閥。? 在現(xiàn)場(chǎng)還設(shè)有氨氣泄漏檢測(cè)儀,防止氨水泄漏過(guò)大,進(jìn)行噴淋降低濃度。氨水儲(chǔ)罐設(shè)有液位計(jì),低低液位時(shí)停運(yùn)氨水加壓泵。? 來(lái)自SNCR系統(tǒng)噴射加壓泵的氨水,分別經(jīng)各自的電控氣動(dòng)閥、過(guò)濾器、流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥送入噴射環(huán)管,滿足水泥線NOx的控制要求。各管線設(shè)有單向閥防止氨水、自來(lái)水回流,尤其防止氨水泄露。另設(shè)有自來(lái)水沖洗氨水管路,SNCR系統(tǒng)停機(jī)和檢修時(shí)可以沖洗氨水管路,保證管路中無(wú)氨水殘留。?2.2???SNCR噴射器? SNCR噴射器是不銹鋼材質(zhì),雙層套管,氨水走中間,廠用壓縮空氣經(jīng)調(diào)壓閥穩(wěn)壓為0.35—0.45MPa后走外層,冷卻噴槍和噴頭,并通過(guò)噴頭處的霧化噴嘴霧化氨水,噴入爐膛。? 噴射器用軟管與氨水和壓縮空氣管相連,用帶有彈簧鎖扣的快速插拔接頭安裝在分解爐前壁開(kāi)孔的保護(hù)套管上,單層布置,共計(jì)6知噴射槍,包括自動(dòng)進(jìn)出控制裝置。?2.3?其他? ??控制和調(diào)節(jié)模塊安裝有智能PLC?Siemens?S7-300,分布式I/O,總線通訊。全自動(dòng)控制、管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控所有工藝功能。并與自身的DCS通信,接受有關(guān)工況參數(shù)、控制信號(hào)。現(xiàn)場(chǎng)控制柜設(shè)有一臺(tái)帶觸摸屏的工業(yè)計(jì)算機(jī)作為人機(jī)操作界面,實(shí)現(xiàn)SNCR的投運(yùn)、監(jiān)控。? ? 3?運(yùn)行控制???3.1?氨水加注? ???3.1.1?氨水儲(chǔ)罐加注氨水只能在控制箱現(xiàn)場(chǎng)操作盤(pán)進(jìn)行;????3.1.2?除專業(yè)操作人員,其他人員不得接近加注場(chǎng)地;? ? ? ???3.1.3?操作人員須按要求使用個(gè)人安全裝備,做好安全措施;? ???3.1.4?檢查選擇一臺(tái)加注泵為工作泵,控制選擇“AUTO”,送上設(shè)備電源,控制箱電源指示燈亮;? 3.1.5?將氨水槽罐車自帶進(jìn)液軟管連接至接收泵的進(jìn)口;????3.1.6?打開(kāi)槽罐車泄液閥;? ???3.1.7?打開(kāi)氨水加注閥;檢查現(xiàn)場(chǎng)控制箱狀態(tài)指示燈狀態(tài);????3.1.8?按下控制箱界面上啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)加注泵;? ???3.1.9?加注完成,先清空軟管,然后按下停止按鈕停泵,并立即關(guān)閉氨液加注閥;????3.1.10?拆除軟管后立即在管路上裝上快速堵頭。?? 3.2?SNCR的投運(yùn)? 3.2.1?SNCR氨液加壓泵系統(tǒng)的啟動(dòng)前準(zhǔn)備? 3.2.1.1檢查區(qū)域氨氣檢漏無(wú)異常,氨水罐液位正常;? 3.2.1.2選擇一臺(tái)加壓泵為工作泵,合上泵安全開(kāi)關(guān),復(fù)位緊停按鈕,送上裝置電源;?3.2.1.3檢查開(kāi)啟加壓泵進(jìn)出口隔離門(mén),關(guān)閉進(jìn)口排空門(mén);?3.2.3??SNCR處理單元的啟動(dòng)前準(zhǔn)備????3.2.3.1?檢查氨氣檢漏無(wú)異常;? ???3.2.3.2?開(kāi)啟儀控壓縮空氣隔離門(mén),檢查儀控壓縮空氣壓力正常;????3.2.3.3?開(kāi)啟氨液管路各手動(dòng)隔離門(mén);????3.2.3.4?開(kāi)啟自來(lái)水管路各手動(dòng)隔離門(mén);???3.2.3.5?開(kāi)啟噴射器各隔離門(mén),全開(kāi)各球閥;? ??3.2.3.6?檢查內(nèi)各流量計(jì)、壓力傳感器