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      煙氣SCR脫硝與SNCR脫硝有什么區別?哪種脫硝方法效率高

      發布者:河北誠譽環境工程有限公司發表時間:2021-10-21

        鍋爐燃用低熱值高灰分燃料,尾部灰濃度遠高于煤粉鍋爐,會造成SCR反應器催化劑磨損嚴重、使用壽命降低,將使運行費用增加較大;省煤器后煙溫較煤粉爐低,設計310℃左右為SCR脫硝反應的溫度下限,不利于SCR反應器提高脫硝效率;由于催化劑的加入會將SO2氧化為SO3并與逃逸氨反應生成硫酸氨和硫酸氫銨,易造成空預器積灰堵塞和腐蝕且系統阻力增加較大,影響機組運行安全。鑒于以上因素,不考慮采用SCR或者SNCR+SCR聯合脫硝工藝。

        1、脫硝工藝的選擇:

        適用于CFB機組,首先其爐膛出口溫度一般在850——1000℃區間內,在SNCR工藝高效“溫度窗”內;其次燃燒后煙氣分三股分別經過分離器,在分離器內劇烈混合且停留時間超過1.5秒,為SNCR工藝提供了天然的優良反應器;最后由于CFB燃燒技術是一種低NOX燃燒技術,CFB鍋爐出口NOX濃度較低,再通過SNCR工藝,可確保出口濃度達到環保要求;此外SNCR工藝投資和運行費用都低于SCR工藝,工業試驗和國外運行經驗均表明SNCR系統用于CFB鍋爐,設計合理可達50%以上脫硝效率,氨逃逸可低于8ppm。

        綜合比較認為:采用SNCR脫硝技術,對該項目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設備造成腐蝕的影響均較小,不影響機組運行的安全,不需要進行針對性設備改造。SNCR脫硝技術SCR脫硝技術相比,具有工程實施較為簡單易行,投資及運行成本低,占地面積少,建設工期短,氮氧化物排放可達到環保要求。根據滿足布置要求,投資成本經濟合理,本工程推薦采用SNCR工藝。

        2、SNCR脫硝系統還原劑的選擇:

        脫硝系統還原劑有液氨、氨水、尿素三種。

        液氨:

        優點:噴入爐膛后會迅速揮發成氣體,不會造成爐內受熱面濕壁、腐蝕;

        缺點:氨氣有毒、可燃、可爆,儲存的安全防護要求高,需相關消防安全部門審批才能大量儲存、使用;采用液氨的SNCR相對而言系統比較復雜,初期投資費用高,運行維護費用高,管道損失大,液氨泄漏事故頻繁發生,從安全方面考慮,建議不采用液氨作為還原劑;

        氨水:

        優點:噴射剛性、穿透力比氨氣噴射高;

        缺點:氨水惡臭、揮發性和腐蝕性強,有一定的操作安全要求,由于含大量的稀釋水,儲存、輸送系統復雜;

        尿素:

        采取一般的工業、農業用尿素作為還原劑,其含氮量在46%以上,其運輸、儲存、輸送都無需特殊的安全防護措施。

        尿素作為主要的工業、農用物資,其較大生產規模的廠家在福建省就有三明化工廠、福建富寶騰達化工有限公司等企業,可以保證還原劑--尿素的供應;其價格:根據2012年11月份市場預測福建地區尿素市場價格穩中有落,當地尿素企業主流出廠報價2020元/噸左右,近期尿素廠家生產基本正常,產品主供當地市場需求,當地農業用肥需求淡季,尿素廠家銷售情況不理想,尿素出廠報價穩中有落,目前當地尿素企業出廠報價2000-2030元/噸左右,近期外省尿素到貨平穩,當地經銷商隨行就市出貨,目前當地市場批發報價2100元/噸左右。

        從安全、采購、投資、運行成本、系統復雜性等方面綜合考慮,選用尿素作為NOX還原劑。

        3、還原劑噴射點的選擇:

        法的NOx脫除效率主要取決于反應溫度、NH3與NOx的化學計量比、混合程度、反應時間等,CFB鍋爐的煙氣溫度一般在920℃以下,分離器區域煙氣溫度在870——908℃之間,SNCR工藝的溫度控制至關重要,若溫度過低,NH3的反應不完全,容易造成NH3逃逸;而溫度過高,NH3則容易被氧化為NO,抵消了NH3的脫硝效果。溫度過高或過低都會導致還原劑損失和NOx脫除率下降。

        對于SNCR脫硝還原劑(尿素或液氨)而言,CFB鍋爐均能提供合適的溫度區間供還原劑與NOx發生反應,達到脫除NOx的目的。

        根據目前各研究機構對循環流化床鍋爐的研究,SNCR最佳還原劑注射點為旋風分離器入口。根據流場計算及實測煙氣在旋風分離器內平均停留時間將大致大于1S,而旋風分離器內溫度基本不變化,還原劑在合適溫度區間內停留時間將超過1S,超過最佳反應停留時間0.5秒,已經足夠讓其充分反應。

        除了需要反應時間外,還需要脫硝還原劑與煙氣的充分混合。CFB鍋爐的旋風分離器中,氣流的流場比較復雜,有分離器入口的轉向和加速、主氣流沿著分離器內壁的旋轉、轉向等。隨著固相的分離,氣體也貼壁旋轉,旋轉過程中有回流區形成、為氣相的擴散和混合創造了非常好的條件。

        氣相在旋風分離器中的強烈混合,對噴氨脫硝反應非常有利。在CFB鍋爐的旋風分離器內,還原劑與煙氣將得到非常好的混合,有利于提高脫硝效率。

        根據SNCR法的NOx脫除效率影響因素,從利于提高脫硝效率方面考慮,還原劑噴射點選擇在為旋風分離器入口。

        綜合上述:采用SNCR脫硝技術,對該項目鍋爐效率、排煙溫度、鍋爐受熱面以及鍋爐下游設備造成腐蝕的影響均較小,不影響機組運行的安全,不需要進行針對性設備改造;SNCR脫硝技術與SCR脫硝技術相比,具有工程實施較為簡單易行,投資及運行成本低,占地面積少,建設工期短;該項目CFB鍋爐機組滿負荷燃用褐煤時,原始NOx排放濃度最高約為240mg/Nm3,SNCR脫硝效率可達60%,可控制NOx排放濃度低于100mg/Nm3,可滿足重點地區所有火電機組執行特別污染排放限值要求(即NOx排放量全部達到50mg/Nm3)。根據滿足布置要求,投資成本經濟合理,脫硝效率滿足國家和當地政府要求,工藝成熟,安全可靠。

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