鄒紅果
(大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司北京100097)
SNCR/SCR混合法脫硝工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鄒紅果
(大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司北京100097)
本文簡單介紹了SNCR/SCR混合法脫硝工藝系統(tǒng)以及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。
SNCR/SCR混合法脫硝;技術(shù)特點(diǎn)
目前,火電廠NOx控制技術(shù)中,運(yùn)用較多的技術(shù)主要有:低氮燃燒、SCR脫硝、SNCR脫硝以及SNCR/SCR混合法脫硝。
低氮燃燒技術(shù)屬于燃燒中控制技術(shù)。其工藝比較成熟,投資與運(yùn)行費(fèi)用較低,其脫硝效率一般在25%~40%,單靠此種技術(shù)無法滿足超低排放的要求。
SCR脫硝技術(shù)比較成熟、運(yùn)行可靠、便于維護(hù),適應(yīng)于對(duì)NOx脫除效率要求較高的地區(qū),一般脫硝效率可達(dá)90%以上。
SNCR脫硝效率一般僅為20%~40%,其不受煤質(zhì)和煤灰的影響,可以在鍋爐上更經(jīng)濟(jì)有效地獲得較好的效果,但是此技術(shù)單獨(dú)使用,滿足不了超低排放的要求,可以作為SCR和低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充。
SNCR/SCR混合法脫硝是將還原劑噴入爐膛脫除部分NOx,逸出的氨再與未脫除的NOx進(jìn)行催化還原反應(yīng)的一種脫硝技術(shù)。SNCR/SCR混合法脫硝技術(shù)結(jié)合了SCR和SNCR的優(yōu)勢,靈活性較強(qiáng)。
SNCR/SCR混合法脫硝是將兩個(gè)主流技術(shù)SNCR和SCR集成在一起,該工藝前端是SNCR裝置,首先利用還原劑減少鍋爐內(nèi)的NOx,SNCR脫硝產(chǎn)生的逃逸氨作為還原劑,隨煙氣一起進(jìn)入后端SCR裝置進(jìn)一步還原NOx,使反應(yīng)劑得到充分利用。它省去了SCR工藝設(shè)置在煙道里的復(fù)雜的AIG系統(tǒng),并大幅度減少了催化劑的用量。主要工藝流程圖見圖1所示。
SNCR/SCR混合法脫硝工藝?yán)肧NCR和SCR工藝各自的優(yōu)點(diǎn),將它們的負(fù)面影響降到最小程度。
SNCR/SCR混合法脫硝工藝的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:
·在保證SNCR的NOx還原率最大化的同時(shí),獲得與SCR同樣高的NOx還原率;
·不使用危險(xiǎn)的氨作為反應(yīng)劑,因此保證了安全;·比SCR更經(jīng)濟(jì);
·降低與SCR相關(guān)的催化劑中毒、受熱面沾污和系統(tǒng)壓力損失;
·不需要大的空間。
圖1SNCR/SCR混合法脫硝工藝流程圖
SNCR/SCR混合工藝是SNCR、SCR兩種成熟技術(shù)較為簡單的組合,其與單一的SCR工藝和SNCR工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn):①脫硝效果較好;②催化劑用量??;③SCR反應(yīng)塔體積小,空間適應(yīng)性強(qiáng);④脫硝系統(tǒng)阻力小;⑤減少SO2向SO3的轉(zhuǎn)化,降低腐蝕危害;⑥省去SCR旁路的建造;⑦簡化還原劑噴射系統(tǒng);⑧加大了爐膛內(nèi)還原劑的噴入?yún)^(qū)間,提高了SNCR階段的脫硝效率;⑨可以方便地使用尿素作為脫硝還原劑;⑩減少N2O的生成。
但是在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí),這種混合法工藝存在以下缺陷[1]:①氨逃逸量控制困難;SNCR噴槍位置、噴射量與脫硝效率、氨逃逸、鍋爐負(fù)荷(溫度場)等各因素的相互影響較復(fù)雜,在控制脫硝效率的同時(shí)兼顧較大的氨逃逸率,是比較困難的;②氨逃逸量的限制導(dǎo)致總脫硝效率的限制;③還原劑消耗量過大;混合工藝的還原劑耗量較大,一般NSR要求為1.8~2.5;④逃逸氨在離開省煤器之前的混合比較困難;逃逸氨的生成點(diǎn)和流動(dòng)方向較難,煙氣/氨氣/氮氧化物在進(jìn)入道道式反應(yīng)器時(shí)混合不均勻,這將會(huì)影響脫硝效率和SCR的氨逃逸率。
隨著超低排放政策的實(shí)施,SNCR/SCR混合法脫硝工藝的使用會(huì)越來越多,針對(duì)其工藝系統(tǒng)存在的缺陷,揚(yáng)長避短,對(duì)傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行改進(jìn),提高脫硝系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[1]劉洋,趙亮?;旌蟂NCR/SCR脫硝工藝的改進(jìn)設(shè)計(jì)??萍硷L(fēng),2016。