循环流化床锅炉超净排放烟气脱硝技术改造探讨.docx

循环流化床锅炉超净排放烟气脱硝技术改造探讨摘要：火电厂工作的过程中会产生大量NOx对大气造成污染这些氮氧化物的排放严重污染了大气。目前循环流化床锅炉仅生产过程中就将NOx降低到150～350J/m3但面对日益严格的环保要求其自身具备的低污染特点不足以满足要求。文章对循环流化床锅炉超净排放烟气脱硝技术改造进行了探讨。关键词：循环硫化床锅炉；烟气脱硝技术；超净排放；火电厂；氮氧化物文献标识码：A中图分类号：X701文章编号：1009-2374（2016）07-0032-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.016由于循环流化床具有燃烧效率高、排放低、污染小、运行安全、成本少等重要优点被国内外广泛应用。根据最新发布的《火电厂大气污染排放标准》旧有的循环流化床锅炉达不到新标准的环保指标。针对这个问题本文对现有循环硫化床锅炉技术中的不足之处进行探讨提出了如下改造方案：采用SNCR/SCR结合使用的工艺脱硝技术。结合使用后大大提高了氮氧化物的脱除效率最终可以满足新环保标准的要求。1循环硫化床锅炉技术概述面对日益严格的环保需求需对循环流化床锅炉采用脱硝手段降低NOx排放需要从两方面开始：（1）从来源上控制NOx的产生即改进NOx燃烧技术；（2）NOx已经生成需要改造这种对大气造成污染的物质就要用到烟气脱硝技术。循环流化床锅炉具有低污染、低成本、低消耗的特点是降低NOx的首选技术。2选择合适的循环流化床锅炉的脱硝工艺目前被广泛应用过的脱硝技术有许多种但技术相对成熟的就是SNCR与SCR技术。下文对这两种技术和两种技术的组合及其优缺点进行详细探究。2.1选择性非催化还原法（SNCR）技术在温度达到800℃～1200℃的环境烟气中加入含氮反应剂会将NOx还原成水和氮气没有其他新的污染物产生。SNCR脱硝工艺在实验室里NOx脱出率高达90%；而在生产中的大型锅炉上短期生产运行能达到75%的脱出率；长期生产过程中一般能达到25%～40%。这种工艺具有还原剂来源广泛、造价和运行成本低、操作简单、工艺成熟的特征此外它还有依赖温度的问题但是使用循环流化床锅炉刚好解决其对温度的需求这一问题。此外由于循环流化床锅炉本身就具备低NOx燃烧的优越性能在此前提下选择造价费用低、运行费用低的SNCR技术可达到把NOx浓度降至100JN/m3以下甚至更低的目的。2.2选择性催化还原法（SCR）技术SCR和SNCR的化学原理是相同的只是SNCR比SCR多添加了催化剂因此需要配备催化系统。在加入了催化剂的条件下只需温度范围在200℃～400℃的环境便可脱出NOx这种温度条件下反应的好处就是还原氮剂不会与烟气中氧气发生反应。在生产应用中SCR技术成熟脱硝效率高其可达80%～90%的NOx脱出率表现很好。该技术是以炉膛或尾部烟道作为反应器不需要增加额外反应容器以及催化剂大大缩短了施工工期。目前广泛应用的是氨气和尿素而尿素比较适合应用在循环流化床锅炉脱硝改造中作为反应剂。但这种工艺也有许多缺点比如占地面积多、建设成本和运行费用高此外由于催化剂在使用一段时间后会失去效用因此要定期更换这不仅会浪费催化剂并且催化剂中的氮氨摩尔比超标时可与SO3反应生成不溶性物质硫酸氢铵容易造成管道设备堵塞。2.3（SNCR+SCR）联合工艺技术此工艺综合SNCR的低成本和SCR高效率的特点并能充分利用SNCR逃逸的氨气发挥两者结合的优势。这种结合SNCR和SCR技术进行脱硝流程为：先将还原剂加入炉膛在高温条件下还原剂和排出的烟气中的氮氧化物发生还原反应这是脱硝的第一步；为了能充分利用剩余未反应完全的还原剂将剩余的还原剂混合物投入处在省煤器和预器之间的SCR反应器这时加入催化剂利用催化反应进一步脱除氮氧化物。SNCR的脱除效率并不是很高但研究人员采用延长还原剂在系统内的停留时间的方法尽可能提高与烟气的混合程度以提高脱硝率最终脱硝率超过了70%。（SNCR+SCR）混合工艺初期成本费用与只使用SCR工艺差距不大但还原剂的耗量远高于SCR工艺因此应用不是很广泛。但对于重点控制区的电厂氮氧化物按照100mg/Nm3控制这时（SNCR+SCR）联合工艺技术是非常良好的使用方案。但是这种方案也有一定的缺点、对部分燃烧生物质的循环流化床锅炉锅炉燃烧温度达不到烟气中含有许多SCR催化剂的有毒性物质这时采用SNCR或SCR技术进行烟气脱硝就不合适了否则甚至会造成二次污染。3脱硝总体要求3.1建设（SNCR+SCR）联合工艺脱硝设备脱硝装置所需要的系统应满足如下要求：（1）在对燃用