循环流化床锅炉脱硝改造方案分析.docx

PAGE\*MERGEFORMAT7循环流化床锅炉脱硝改造方案分析摘要本文对循环流化床锅炉脱硝改造的问题进行了研究，通过对SCR、SNCR、LNB+SNCR三种脱硝技术进行利弊对比，另外通过液氨、氨水、尿素在脱硝系统中作为反应剂时的优缺点进行了对比，并结合实际工作经验，最终确定循环流化床锅炉的脱硝改造方案最优为SNCR脱硝技术，还原剂为尿素。关键词循环流化床锅炉；脱硝改造；SNCR；氮氧化物；液氨1概述循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品，近些年在国内得到迅速推广与发展，具有燃烧效率较高、煤种适应性广、负荷调节范围大、低污染等优点。NOx是造成大气污染的主要污染源之一,火电厂生产过程中产生的大量的氮氧化物直接排放到大气当中，严重污染了大气。循环流化床锅炉在电厂生产过程中即使不采用任何其他的脱硝技术，也可以将NOx降低到150-350㎎/m3，但面对现在越来越严格的环保要求，其自身具备的低污染特性俨然已不能满足，还需要对循环流化床锅炉进行脱硝改造。通常降低NOx的排放，需要两个方面入手。第一，燃烧过程中控制NOx的产生，即低NOx燃烧技术；第二，把已经产生的NOx转化成不会对大气造成污染的物质，即烟气脱硝技术。循环流化床锅炉可以实现低氧、低温燃烧，它本身就具备低NOx燃烧的优越性能，再辅之以烟气脱硝，想必会产生非常好的脱硝效果。2选择适合循环流化床锅炉的脱硝工艺2.1选择性非催化还原法（SNCR）SNCR技术，在800-1200益的环境中喷入含氮反应剂到烟气中，将NOx还原，生成水和氮气，没有新的污染物产生。由于在一定的温度范围内，有氧参与的情况下，含氮反应剂对NOx的还原在所有化学反应中占主导，表现出选择性，因此被称为选择性非催化还原。SNCR在实验室里NOx脱出率可以达到90%以上。应用在生产中的大型锅炉上，短期试运期间能达到75%的脱出率，长期生产过程中一般能达到25%-40%。首先，此工艺可选还原剂多，运行费用低，原理简单，硬件工艺成熟，对温度依赖性强。对于温度的依赖性较强的问题，循环硫化床锅炉刚好可以满足其对温度的要求。其次，循环流化床锅炉本身就具备低NOx燃烧的优越性能，在此基础上选择造价低、运行费用低的SNCR技术即可将NOx浓度降至100㎎N/m3以下乃至更低，满足国标要求。2.2选择性催化还原法（SCR）SCR化学原理与SNCR法相同，只是比后者多了催化剂及催化系统。在使用催化剂的情况下，在200益-400益环境内便可脱出NOx，这样还原氮剂就不会与烟气中大量氧气反应，因此而得名。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。但缺点也很多，例如占地面积大，初建费用高，运行费用高，而且催化剂在使用一段时间后会老化，须定期更换，催化剂氮氨摩尔比超标时时会造成浪费，并与SO3反应生成硫酸氢铵，是造成下游设备堵塞的主要原因。2.3低氮燃烧器+选择性非催化还原法（LNB+SNCR）煤粉锅炉改造的时候，把以前的燃烧器全部换成低氮燃烧器，在低氮燃烧器的上方布置了几层燃尽风，风口可以垂直摆动和水平摆动，煤粉通过喷嘴进入燃烧区，在燃烧区形成了两个火焰区，一个一次火焰区即主燃区，一个二次火焰区。低氮燃烧器的机理主要是：在主燃区缺氧燃烧，因为NOx的生成基本就是燃料的着火阶段产生的，缺氧燃烧会抑制NOx的生成，同时缺氧燃烧还会降低燃烧区的温度，同样会抑制NOx的生成。为了使燃料充分燃尽，在燃烧阶段送入大量风，因为燃烧阶段NOx的生成相对少。此方法多用在煤粉炉上。此燃烧器所能实现的功能基本上就是循环流化床锅炉所具有的，循环流化床锅炉分级送风、分级燃烧基本上能实现低NOx燃烧，所以在循环流化床锅炉的基础之上加入SNCR技术，就相当于实现了LNB+SNCR技术。2.4小结目前被实践应用过的脱硝技术有好几种，但技术相对成熟的就是SNCR与SCR技术。在循环硫化床锅炉脱硝改造工艺的选择上，SCR脱硝系统虽然可以达到很高的脱硝效率，但是催化剂的使用带来了运行成本的增加，并且使用寿命相对短，所以并没有得到广泛的推广应用；SNCR效率虽不高，但系统简单，设备要求也不高，占地面积小，初投费用不高，因为不使用催化剂，所以不会出现类似于SCR系统中的反应器堵塞和压力损失等问题。同时由于此种锅炉本身可以实现低NOx燃烧能力，就相当于煤粉炉常用的LNB+SNCR，所以循环流化床锅炉