SNCR烟气脱硝技术与应用

【前言】SNCR烟气脱硝技术与应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。SNCR脱硝技术采用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,在900~1 100℃温度范围内,分别通过如下化学反应将烟气中的氮氧化物转化为N2和水。 1) NH3为还原剂的主要反应是: 4 NH3 + 4NO +O2 4N2 + 6H2O 2) 尿素为还原剂的主要反应是: CO(NH2) 22NH2+CO NH2+CO N2 + H2O CO+N...

摘要 本文主要介绍了sncr烟气脱硝技术的原理、特点和工艺流程,并详细介绍了SNCR在电厂中的应用。

关键词 SNCR;NOX;烟气脱硝

中图分类号X701.3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)24-0169-02

SNCR(选择性非催化还原反应)脱硝技术是指在没有催化剂参与的情况下,用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)等还原剂将烟气中的NOX还原为N2和水。SNCR技术是的最初应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂。现SNCR的应用日渐广泛,目前世界上燃煤电厂SNCR技术总装机容量在5GW以上。SNCR脱硝系统最主要的特点是建设为一次性投资,运行成本低,设备占地面积小,当现有锅炉的脱硝技术改造效率较低时,SNCR脱硝技术经济性高,比较适合我国的国情。因此,在我国燃煤电厂烟气脱硝技术中占有重要地位。

1工艺原理

SNCR脱硝技术采用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,在900~1 100℃温度范围内,分别通过如下化学反应将烟气中的氮氧化物转化为N2和水。

1) NH3为还原剂的主要反应是:

4 NH3 + 4NO +O2 4N2 + 6H2O

2) 尿素为还原剂的主要反应是:

CO(NH2) 22NH2+CO

NH2+CO N2 + H2O

CO+NO N2 +CO2

当温度低于900℃时,NH3的反应不完全,造成氨逃逸;当温度高于1 100℃时,NH3被O2氧化为NO,即 4NH3+5O24NO+6H2O。

2 工艺流程和系统组成

SNCR系统烟气脱硝过程由下面4个基本过程完成:

1)接收和储存还原剂;

2)还原剂的计量输出、与水混合稀释;

3)在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;

4)还原剂与烟气混合进行脱硝反应,见图1。

SNCR系统采取模块方式进行设计、制造,主要由还原剂循环模块、稀释水模块、计量模块、还原剂均分模块、还原剂注入器等模块化组件构成。

SNCR系统的模块式设计和制造降低了锅炉烟气脱硝系统造价的要求,减少现场安装时间和相关费用,同时也可根据机组容量调整SNCR系统的模块数量,提高SNCR 的灵活性和对机组容量的适应性。这些模块可以直接安装在系统的不锈钢模块架上,也可以运到现场再安装。

3 SNCR脱硝技术特点

SNCR脱硝技术由于其独特的系统组成,具有以下特点:

1)SNCR脱硝系统的建设为一次性投资,运行成本低。在脱硝过程中不使用催化剂,因此不会造成空预器堵塞和压力损失等其它烟气脱硝技术引起的弊端;

2)SNCR脱硝系统的设备占地面积小,当现有锅炉的脱硝技术改造效率较低时,SNCR脱硝技术经济性高;

3)SNCR工艺的整个还原过程就在锅炉内部进行,不需要另外设立反应器;

4) SNCR脱硝技术由于在锅炉内部进行,脱硝效率受锅炉设计、锅炉负荷等因素的影响较大,脱硝效率较低,在30%~60%之间,因此多用于低NOx燃烧器的辅助工程。

4 工程应用

江苏省徐州阚山电厂示范工程新建600mW超超临界汽轮发电机组在国内首次采用SNCR技术进行燃煤电站脱硝设计工程,工程采用低NOX燃烧技术和SNCR烟气脱硝技术降低NOX的排放,现已建成投产。

阚山电厂应用的是美国Fuel Tech有限公司取得专利权的SNCR 技术,其商业名称是NOXOUT®。

阚山发电有限公司1#、2#炉脱硝系统初步调试工作已结束,在未申请锅炉连续稳定负荷的前提下,各模块、系统的功能性试验已考核完成,已具备性能优化及168试运的条件,系统整套启动的脱硝效果明显。依据国标GB/T16157中的相关要求和规定,折算到标态、干基、6%氧量的条件下,在相对稳定负荷下的折算NOx排放浓度达到设计保证值(图2)。

5结论

现今我国大气污染日益严重,采用烟气脱硝技术控制NOX排放已成必然趋势。SNCR技术成熟,前期投资小,运行成本低,适用多种电厂锅炉及工业锅炉,除单独使用外,可以与低NOX燃烧技术、SCR等其它脱硝技术相结合,获得更高的脱硝效率。

徐州阚山600mW机组超超临界机组采用SNCR技术脱硝,已完成初步调试,为SNCR技术在我国的推广起到了很好的示范作用。

参考文献

[1]Selective Noncatalytic Reduction for NOx Control on Coal-fired Boilers, Draft Report, prepared for the U.S Environmental Protection Agency by The Cadmus Group, Inc.,Bechtel Power Corporation, and Science Applications International Corporation,1998,5.

[2]李振中.SNCR烟气脱硝技术在电厂中的应用.中国电力环 保,2006.

[3]阚山电厂2×600mW超超临界燃煤发电机组烟气脱硝示范工 程调试报告.辽宁科林环保工程有限责任公司,2008,12.