李 輝

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

循環(huán)流化床鍋爐低NOx排 放特性及利用SNCR脫氮技術分析

李 輝

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐在實踐中的NOx排放量相對于傳統(tǒng)模式的排放量更低，主要就是因為在實踐中CFB鍋爐床溫的常規(guī)維度在870℃左右，而其他種類爐型的實際燃燒溫度均要高于1 100℃。同時，在實踐中CFB鍋爐主要就是通過分級燃燒的方式開展施工作業(yè)，此種方式在實踐中有效的降低了NOx的實際排放量。對此主要對其相關內容進行了簡單的分析。

循環(huán)流化床鍋爐；SNCR；NOx

Abstract：The NOxemissions from CFB boilers in practice are lower than those in conventional models，mainly because the conventional dimensions of CFB boiler bed temperatures are around 870 ℃ in practice，while other types of furnaces The actual combustion temperature should be higher than 1 100℃ .At the same time，in practice CFB boiler is mainly through the way of grading combustion to carry out construction operations，this way in practice effectively reduce the actual emissions of NOx.This article mainly carries on the simple analysis to its related content.

Key words：circulating fluidized bed boiler；SNCR；NOx

CFB鍋爐在旋風分離器中的煙氣實際溫度均在900℃左右，煙氣在分離器中的停留時間相對較長，且其噴入的氨氣與煙氣的整體混合效果也較為良好，在實踐中只要保障噴入氨氣以及煙氣的時間以及混合型就可以真正的實現NOx的脫氮效果。

1 循環(huán)流化床鍋爐低NOx排放特性

在傳統(tǒng)的燃料中含有煤油等氮化合物物質，在其實際的燃燒過程中就會導致其部分的氮化合物中的氮氣在氧化之后生成燃料模式的NOx。對此如果在1100℃的高溫狀況之下，其部分空氣中的氮氣就會氧化生成熱力類型的NOx。但是，在實踐中因為CFB鍋爐自身具有一定的低溫燃燒特征，對此其在整個CFB鍋爐中就會產生較少的熱力型NOx。因此，如果在CFB鍋爐中的下爐膛存在一些沒有充分燃燒的碳以及CO就會與NOx產生反應，將其還原為氮氣。對此在實踐中要想嚴格控制NOx的實際排放標準，就要在CFB鍋爐中適當添加一定的NOx還原劑，進而充分的降低NOx的實際排放數量。

2 利用SNCR脫氮技術分析

2.1 利用噴氨的方式減少NOx

在爐內通過噴氨的方式可以有效地降低NOx的實際排放數量，對此在實踐中要想有效地增強氨的實際應用效率，就要保障氨氣噴入位置中的煙氣溫度等相關條件的穩(wěn)定性。其中CFB鍋爐在實踐中為此種工藝的開展提供了便捷的條件。

在CFB鍋爐中的氨氣噴入位置主要就設置在其圓形的分離器的相關入口位置之上，如果實際應用的分離器類型為緊湊模式的器械，就可以把氨氣的噴入位置設置在其后墻支出。在進行噴嘴數量的選擇過程中，必須要綜合氨氣的實際流量、具體的NOx排放水平以及其應用分離器的實際尺寸等，其中其需要的氨氣的實際流量主要就是基于NOx的實際排放水平以及NOx的實際脫除率來選擇的，其具體的化學反應公式為：

在實際的SNCR系統(tǒng)中，其具體的反應溫度、氨氣與煙氣的實際混合程度、實際停留時間、實際的NOx排放的具體濃度、氨氣以及NOx的摩爾比和氨逃逸率等相關因素都會對于其還原效率、設計以及實際的運行參數產生一定的影響。對此在實踐中要保障其實際的反應溫度在800～1 000℃，如果其溫度相對較低，就會導致反應速度過低導致氨逃逸率的提升；反之就會導致還原劑出現氧化狀況生成一些多余的NOx。在實踐中其噴入到CFB鍋爐的分離器中的氨以及煙氣分離器中必須要保障其停留時間以及混合的有效性以及充足性。對此在實際的操作中，必須要保障其停留時間為1s，只有這樣才可以真正地提升其整體的脫氮效率。

2.2 噴氨系統(tǒng)

氨氣與NOx在實踐中的非催化反應溫度區(qū)域在實踐中主要保持在790～950℃，其就會產生一定的氮氣以及水。此溫度范圍在實踐中與CFB鍋爐的常規(guī)運行溫度是一致的，對此種模式的脫氮系統(tǒng)與CFB鍋爐更為吻合。在實踐中通過噴氨位置的布置就可以有效地提升分離器中氨氣以及煙氣的整體混合性，同時在操作中其實際的分離器中的溫度也可以保障其在最佳的反應溫度之中。在實踐中主要應用的噴氨系統(tǒng)主要分為以下幾種模式。

2.2.1 無水氨系統(tǒng)

無水氨系統(tǒng)在實踐中必須要通過氨罐進行液態(tài)氨的存儲，在常規(guī)狀況之下氨罐車要把無水氨安全的運送到現場的氨罐之中。氨罐同時要配置一定的蒸發(fā)器，其主要的作用就是蒸發(fā)液態(tài)氨，提升其存儲罐中氨蒸汽量的穩(wěn)定性。在操作中利用控制閥的方式把其頂部中的氨蒸汽在氨儲罐中抽出，將其噴入到鍋爐的分離器之內。

基于實際的布置，在其煙囪位置的排放口對其進行持續(xù)的監(jiān)測，了解實際的排放數據，進而控制其抽出的實際氨蒸汽量。在鍋爐低負荷運行操作的時候，因為其實際的NOx排放量相對較低，無需進行噴氨脫氮，因此必須要通過吹掃風管線對其進行處理操作，進而有效的避免其出現堵塞問題。

無水氨蒸汽被噴入分離器的時候，可以實現其與煙氣的有效混合。應用純無水氨的時候其需求的噴口尺寸相對較小，這樣就會充分的混合二者，但是其也存在一定的安全隱患問題。氨氣在實踐中的空氣燃點限度為15.5%～27.0%，對此在實踐中基于安全的角度分析，在進行氨蒸汽噴入分離器的操作之前，可以通過空氣對其進行稀釋，在執(zhí)行相關噴入操作，氨蒸汽以及空氣的實際流量主要就是基于流量測量以及實際的控制閥對其進行控制以及操作管理的。

2.2.2 尿素系統(tǒng)

尿素系統(tǒng)在實際的操作中與無水氨系統(tǒng)較為相似，其不同之處就是通過分離器噴射液體的方式開展操作。尿素溶液的存儲罐在實踐中必須要通過加熱系統(tǒng)對其進行操作，避免出現溶液中存在尿素結晶的問題，對此在實踐中必須要保障尿素溶液的溫度。尿素溶液的存儲罐在實踐中必須要通過循環(huán)回路系統(tǒng)充分的混合二者。因為在實踐中尿素中的氨濃度相對較高，對此在對其進行噴入分離器操作之前要通過水溶液對其進行稀釋操作。

如果尿素的原材料為固體模式，在實踐中就要在溶解罐中通過去離子水對其進行溶解操作，在操作中可以把去離子水加熱到35℃左右，這樣可以保障尿素的充分溶解，尿素溶液的濃度要保障在15%左右，如果尿素沒有充分的溶解就會出現結晶的問題；在不進行尿素溶液的噴射過程中，就要通過空氣吹掃的方式對尿毒系統(tǒng)進行操作。

2.2.3 水溶氨系統(tǒng)

水溶氨是一種無害的物質，對此在對其進行運輸以及處理過程中相對較為安全，對此在CFB鍋爐通過水溶氨對其進行脫氮操作的時候，可以把水溶氨利用噴嘴噴入到CFB分離器之中就可以，無需在應用其他蒸發(fā)器以及加熱系統(tǒng)。對此在實踐中應用水溶氨開展脫氮相對較為簡單便捷。

在實踐中可以把水溶氨在存儲罐中存儲，保障其溫度的穩(wěn)定性就可以。在應用過程中可以把泵在其相關儲罐中送到噴嘴位置，將其送入到CFB分離器之中，通過控制閥組的方式調節(jié)實際的流量，在對噴嘴處理的時候要通過壓縮空氣的方式進行霧化水溶氨操作；在不需要進行噴水溶氨的時候，可以通過空氣吹掃整個系統(tǒng)。

如果在實踐中條件不允許把水溶氨通過液態(tài)的方式噴入到實際的分離器之中，就要先把水溶氨進行汽化操作，然后再把其噴入到分離器之中，但是此種操作在實踐中增添了汽化系統(tǒng)的相關操作，提升其整個脫氮系統(tǒng)的復雜性。

3 結束語

CFB鍋爐在實踐中的NOx排放相對于傳統(tǒng)模式的煤粉爐以及爐排爐來說得到了有效的降低，主要就是因為其溫度較為穩(wěn)定，同時其應用的分級燃燒方式也較為科學，對此在實踐中可以利用噴氨的方式減少NOx，也可以有效地應用無水氨系統(tǒng)、尿素系統(tǒng)、水溶氨系統(tǒng)減少NOx，這樣可以有效地提升各種資源的實際應用效果，可以有效地提升其整體資源的利用效率，繼而在根本上保障生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。

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Low NOxEmission Characteristics of Circulating Fluidized Bed Boilers and Analysis by SNCR Denitrification

Li Hui

TK229.6；X701

B

1003–6490（2017）09–0018–02

2017–07–20

李輝（1981—），男，吉林扶余人，助理工程師，主要研究方向為熱能動力、設備運行管理。