循环流化床锅炉选择性非催化还原技术及其脱硝系统的研究
摘要: 大型循环流化床(CFB) 锅炉分离器区域采用选择性非催化还原(SNCR) 脱硝技术可以实现燃煤锅炉的超低NOx 排放. 对分别选用氨水、纯氨及尿素作反应剂的SNCR 脱硝系统的优缺点进行了比较. 结合工程实践,给出了大型CFB 锅炉上SNCR 脱硝系统的选取原则. 并指出:大型CFB 锅炉SNCR 脱硝系统一般采用氨作为反应剂.
关键词: 环境工程学,循环流化床锅炉,选择性非催化还原,脱硝系统,氨水,纯氨,尿素
我国大气污染物排放量的70 %来自煤炭燃烧,燃煤排放的NOx 占我国NOx 排放总量的60 %.电站锅炉控制NOx 排放的技术主要包括2 种: 低NOx 燃烧的一次技术和烟气脱硝的二次技术,即选择性催化还原反应(Selected Catalystic Reduction ,简称SCR) 技术和选择性非催化还原反应(SelectedNon2Catalystic Reduction ,简称SNCR) 技术.
煤粉锅炉采用低NOx 燃烧器技术,可获得一定的NOx 排放控制效果. 但为了满足排放法规要求,一般还必须配备SCR 烟气脱硝装置,以将煤粉锅炉的NOx 排放降低到100 mg/ m3 左右,同时保证N H3 逃逸量小于5 ×10 - 6 水平. SCR 脱硝系统应用的最大问题是造价和运行费用高. 目前绝大多数的SCR 系统,反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间,反应器内布置2～3 层价格昂贵的金属催化剂,而且催化剂存在堵塞、中毒失效等问题,3～5 年就需要处理或更换.
与煤粉锅炉相比,CFB 锅炉由于合理组织了分段送风和分段燃烧,NOx 生成量自身就可控制到300 mg/ m3 以下水平. 如再配有简单的氨或尿素喷射系统的SNCR 脱硝技术,就可以实现低于100mg/ m3 的排放水平,并维持N H3 逃逸量在5 ×10 - 6～10 ×10 - 6 . 由于SNCR 脱硝系统设备简单,造价相对低廉,不存在反应器堵塞等问题,因此CFB 锅炉SNCR 脱硝系统正逐步得到使用. 本文对采用不同反应剂的SNCR 系统进行了比较,分析了不同系统的优缺点,给出了CFB 锅炉SNCR 脱硝系统反应剂的选择原则.
1 SNCR 脱硝原理及脱硝效率
2 3 种SNCR脱硝系统
3 不同SNCR脱硝系统的比较
4 结论
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