燃煤锅炉SNCR脱硝工艺.pdf

燃煤锅炉SNCR脱硝工艺随着环保标准的不断提高电站锅炉面临的环保压力越来越大：火电机组NOx排放限值从GB13223—2003［1］中的450mg/m3（标准状态6%O2下同）降至GB13223—2011［2］中的100mg/m32014年发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）〉〉［3］要求东部地区11省、中部地区8省的新建机组NOx排放达到超低排放标准（50mg/m3）并鼓励西部地区新建机组接近或达到该标准.目前适用丁燃煤电站锅炉成熟的NOx控制技术主要有低氮燃烧技术（LNB）［4-5］、选择性非催化原（SNCR）脱硝技术［6-8］、选择性催化还原（SCR）脱硝技术［9-11］等.这些技术可单独使用也可组合使用.为了达到GB13223-2011中NOx排放限值100mg/m3的要求大部分电站锅炉都进行了脱硝改造.其中大部分锅炉的改造技术路线为LNB+SCR方案也有部分锅炉采用了LNB+SNCR+SCR方案.采用LNB可降低燃烧过程中生成的NOx:褐煤/烟煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至250~400mg/m3［12-13］贫煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至450~600mg/m3［14］无烟煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至800mg/m3以下［15-16］.采用SNCR技术可使煤粉锅炉NOx排放质量浓度降低30%~50%循环流化床锅炉NOx排放质量浓度降低60%~75%.SCR技术可使NOx排放质量浓度降低90%但不建议单SCR系统脱硝效率局丁90%.在上述3种NOx排放控制技术中SNCR技术对锅炉的改动最小其项目初投资较低在电站锅炉脱硝改造中有一定范围的应用.对丁燃用无烟煤的锅炉由丁LNB改造只能将NOx排放质量浓度控制在800mg/m3以下单独使用SCR技术也很难将NOx质量浓度降至50mg/m3因此需要增加SNCR脱硝装置使用LNB+SNCR+SCR方案可将NOx质量浓度降至50mg/m3以下.随着火电机组NOx排放标准的进一步提高SNCR技术将得到更广泛的应用.但是目前国内的SNCR市场较为混乱在具体实施过程中存在较多的问题.为此本文从SNCR脱硝原理出发对SNCR脱硝工艺设计流程及系统设计关键技术进行了论述以期为SNCR脱硝技术的应用提供技术支持.1SNCR脱硝原理SNCR脱硝技术是利用机械式喷枪将氨基还原剂（如氨水、尿素、异袱酸等）溶液雾化成液滴喷入炉膛合理的区域.氨基还原剂蒸发或热解生成气态NH3在一定的温度区域和无催化剂的条件下NH3与NOx发生化学反应将NOx还原成N2与H2O.SNCR脱硝反应路径如图1所示.由图1可以看出与NO反应的主要基元物质为NH2和NCO而NH2和NCO的产生均需要OH.OH浓度对SNCR脱硝反应至关重要在氨选择性还原NO反应的“温度窗口”内仅在一定的温度区间且OH活性根的浓度比较适宜时脱硝反应才能有效进行.另外OH活性根的广生必须有O2存在.氨水尿素氤披酸