一般情况下,NH3 x摩尔比取值1.0-2.0之间,较大不**过2.5。氮比增大虽然有利于NOx的还原,但是NH3泄漏量会随之增加。在SNCR脱硝系统运行中,基于脱硝效果与运行成本的考虑,一般选用1.4-1.6NH3 x摩尔比。
1.4.3 停留时间
SNCR脱硝反应过程包括:从喷射器中射出的尿素溶液与烟气混合;尿素溶液中水的蒸发;尿素被高温热解成NH3;NOx与NH2反应生产N2、H2O。上述反应过程都在温度窗口内完成是SNCR系统取得理想效果的重要保证。因此,延长还原剂在温度窗口下的停留时间脱硝反应充分进行的非常必要的条件。研究表明,停留时间与锅炉结构有较大的关系,应该保证停留时间在0.7-1.0s。
1.4.4 其他因素
氧含量是SNCR还原反应进行的一个重要因素:没有O2存在条件下,NOx脱除效率很低;当O2浓度从2%增加到4%时,还原NOx的量不随其变化;随O2浓度进一步增加,脱硝效率反而下降。为了提高SNCR的脱硝效率、降低温度窗口,可投入的添加剂有H2、CH4、CO等。
2、CFB锅炉脱硝的必要性与可行性
CFB锅炉以其环保、节能和良好的燃料适应性已被广泛采用,特别是用于造纸、纺织行业的工业锅炉。循环流化床锅炉是一种具有低氮燃烧效果的锅炉,其燃煤产生的NOx浓度为250-600mg/m3(主要取决于煤的品种),随着环保要求的不断提高,需要对CFB燃煤产生的烟气进行降氮脱硝处理。
SCR脱硝系统虽然可以取得高达的NOx倍除率,但SCR技术存在催化剂价格昂贵、寿命的问题,导致投资较大,限制了其广泛应用。SNCR脱硝技术具有、占地面积小、设施简单的优点,尤其适合老电厂的改造。SNCR脱硝技术可在CFB锅炉烟气处理中获得50%以上的脱硝效率,从而满足不断提高的环保标准的要求。因此,从技术、投资角度考虑,CFB锅炉烟气选择SNCR是一种经济实用的脱硝技术。
燃烧温度较高(炉膛较高温度达1050度)的CFB锅炉具有一个非常有效的还原剂喷入点和混合反应器—旋风分离器。旋风分离器内的烟气扰动强烈,有利于实现喷入的还原剂与烟气之间迅速、均匀地混合;wvyb3kkd的温度范围均属于SNCR反应温度窗口,气体在分离器内的流动路径较长,可延长反应停留时间。该类CFB锅炉的SNCR系统的还原剂喷射点可设置在炉膛与旋风分离器之间的水平烟道上,其脱硝效率能达到60%,甚至达到70%。一股的CFB锅炉(炉膛较高温度约900度)的SNCR系统的还原剂喷射点设置在炉膛的上部,其脱硝效率能为40%-60%。
3、工程实例
2010年,广州某纺织印染有限责任公司自备电厂4*75t/hCFB锅炉烟气进行降氮脱硝改造。改造前,NOx排放浓度约为500MG/M3,环保治理要求NOx排放浓度低于200mg/m3,且脱硝效率不小于60%。本工程采用SNCR技术对FCB锅炉燃煤产生的NOx进行处理。经CFB模拟确定:喷射器分两层设置炉膛的上部(高程分别为20m、24m),工作点温度约为850度。尿素溶液在喷射器中被压缩空气雾化,以微细液滴状态喷入炉膛;在高温什么样下,尿素被热解成NH2、CO,并选择性的与烟气中的NOx发生氧化还原反应,生成N2、H2O,造成微量的NH3逃逸。