山西SNCR脫硝工程
選擇性非催化還原是指無催化劑的作用下,在適合脫硝反應(yīng)的“溫度窗口”內(nèi)噴入還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為的氮氣和水。該技術(shù)一般采用爐內(nèi)噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑還原NOx。還原劑只和煙氣中的NOx反應(yīng),一般不與氧反應(yīng),該技術(shù)不采用催化劑,所以這種方法被稱為選擇性非催化還原法(SNCR)。由于該工藝不用催化劑,因此要在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850~1100℃的區(qū)域,熱分解成NH3,與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N2和水。
用于 SNCR脫硝工藝中常使用的還原劑有氨水、液氨和尿素溶液。若還原劑使用液氨,優(yōu)點是脫硝系統(tǒng)儲罐容積可以較小,還原劑價格也便宜;缺點是氨氣有毒、可燃、可爆,儲存的防護要求高,需要經(jīng)相關(guān)消防部門審批才能大量儲存、使用;另外,輸送管道也需特別處理;需要配合能量很高的輸送氣才能取得 的穿透效果,一般應(yīng)用在尺寸較小的鍋爐或焚燒爐,不推薦使用。若還原劑使用氨水,氨水有刺激性氣味,揮發(fā)性和腐蝕性強,有 的操作要求,但儲存、處理比液氨簡單;由于含有大量的稀釋水,儲存、輸送系統(tǒng)比氨系統(tǒng)要復(fù)雜;氨水噴射性能,穿透能力比氣氨好,但其揮發(fā)性比尿素溶液大,應(yīng)用在墻式噴射器的時候仍然難以深入到大型爐膛的深部,因此一般應(yīng)用在中小型鍋爐上。還原劑采用尿素溶液,尿素溶液不易燃燒和爆炸,無色無味,運輸、儲存、使用比較簡單;揮發(fā)性比氨水小,在爐膛中的穿透性好;由于固體尿素溶于水是一個吸熱反應(yīng)并且在 溫度下尿素將結(jié)晶析出,故此保持溶解罐、儲罐及管道系統(tǒng)內(nèi)尿素溶液在 溫度范圍內(nèi)以防止尿素的結(jié)晶析出。因此尿素為還原劑的建設(shè)投資和運行費用較氨水脫硝大。
SNCR脫硝工程采用氨作為還原劑的SNCR稱為De NOx法,尿素為還原劑的為NOxOUT法。
采用NH3作為還原劑,在溫度為900℃~1 100℃的范圍內(nèi),還原NOx的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
而采用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學(xué)反應(yīng)為:
(NH2)2CO→2NH2+CO
NH2+NO→N2+H2O
CO+NO→N2+CO2
SNCR脫硝工程常用于鍋爐爐膛,將NOx排放量降至大約100mg/Nm3。用爐內(nèi)SNCR系統(tǒng)的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,加裝煙氣尾部脫硝裝置(SCR),組成SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝。
所有模塊在工廠內(nèi)制造、組裝、調(diào)試和試驗完成,并附有全套制造、調(diào)試和試驗資料,到現(xiàn)場后較少量的管道連接和電纜安裝等工作,盡快使脫硝裝置進入系統(tǒng)調(diào)試和試運狀態(tài)。
設(shè)備特點
1、高度集成,占地面積小,
2、大部分備件可廠內(nèi)制作完成,
3、設(shè)備便于操作,自動化程度高,
4、對鍋爐影響小,
5、設(shè)備可大,
6、還原劑方便采購,價格便宜,
7、無二次污染
SNCR脫硝技術(shù)的優(yōu)點有:
(1)不使用催化劑,運行成本低,有很大的經(jīng)濟優(yōu)勢。
(2)SNCR脫硝系統(tǒng)不使用大的壓縮機系統(tǒng),了無水氨的貯藏,不需要很大的場地。
(3)SNCR建設(shè)周期短,基建投資少。
(4)由其反應(yīng)機理,比較適合于現(xiàn)組中小型電廠改造項目。
(5)此法的脫硝效率約為40%-70%,還可以作為低NOx燃燒技術(shù)的補充處理手段。
(6)直接使用尿素,不存在SO2轉(zhuǎn)化成SO3的問題。
(7)化學(xué)增強劑可以使用來潛在的副產(chǎn)物控制的控制,在還原NOx時擴大溫度范圍。
(8)SNCR技術(shù)是已投入商業(yè)運行的比較成熟的煙氣脫硝技術(shù)。
(9)現(xiàn)代的霧化控制模式、準(zhǔn)確的NOx測量技術(shù)可好地控制脫硝劑的噴入劑量和混合程度,使其可獲得高穩(wěn)定的脫硝效率。