【正文】 氣中的 NOX 在催化劑的作用下 ,與 NH3 發(fā)生還原反應(yīng) ,生成無二次污染的N2和 H2O ,然后通過余熱鍋爐的第二級高溫蒸發(fā)器和省煤器 ,最后通過煙囪隨煙氣排放。燃燒后煙氣脫硝是對燃燒生成后的 NOX 進(jìn)行脫除 ,即煙氣脫硝技術(shù) ,主要有 SCR 法和 SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) 法 , 工業(yè)應(yīng)用中采用較多的是 SCR 法煙氣脫硝技術(shù)。 控制裝置保證還原劑的供應(yīng)量滿足鍋爐不同負(fù)荷與脫硝效率要求。 尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)一般包括尿素儲(chǔ)備間、斗提機(jī)、尿素溶解罐和儲(chǔ)罐、給料泵、尿素溶液循環(huán)傳輸裝置、電加熱器、計(jì)量分配裝置、絕熱分解室（內(nèi)含噴射器）、控制裝置等設(shè)備。使用液氨法作為還原劑時(shí)，在設(shè)計(jì)安全規(guī)范、運(yùn)輸線路許可、儲(chǔ)存的安全評價(jià)及環(huán)評認(rèn)證等支持性文件，并在相關(guān)管理部門進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品使用登記； 采用尿素制備還原劑時(shí)，從尿素的運(yùn)輸、儲(chǔ)存及最終制成還原劑都非常安全，雖然工藝相對復(fù)雜、投資運(yùn)行費(fèi)用相對高，但能夠確保氨來源的安全可靠。 針對不同工程的煙氣成分和含塵量等關(guān)鍵參數(shù) 。 低塵 布置 SCR反應(yīng)器布置在高溫型電除塵器 ESP和空預(yù)器 APH之間 煙氣中飛灰相對較少， 催化劑的節(jié)距為 4~7mm，催化劑用量減少，煙氣溫度偏低，需使用省煤器旁路，對熱效率有影響。反應(yīng)過程中發(fā)生副反應(yīng)， S02在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為 S03，再與煙氣中的殘留氨反應(yīng)形成硫酸氫銨對省煤器會(huì)造成腐蝕。流程如圖所示 三維視圖 SCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器后，空氣預(yù)熱器之前。其中，核心部分是 SCR反應(yīng)器。根據(jù)催化劑種類不同，反應(yīng)溫度范圍 150～ 550C，燃煤電廠 SCR催化劑溫度一般為 350。 煙氣中的 S02通過活性焦碳微孔的吸附催化作用生成硫酸，再熱時(shí)生成濃度很高的 s02氣體，根據(jù)需要轉(zhuǎn)化成硫磺、液態(tài) S02等產(chǎn)品，煙氣中的 NOx在加氨條件下經(jīng)活性焦催化還原，生成水和氮?dú)狻? 電子束法用高能電子加速器發(fā)射電子束激發(fā)煙氣，產(chǎn)生的多種自由基在常溫下將 S0 NO等氧化為高價(jià)氧化物，與注入煙道的氨氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸鍍 等。 AEE公司于 2020年投運(yùn)的丹麥某電廠 325MW機(jī)組脫氮效率達(dá)到 95％。目前應(yīng)用較廣的煙氣脫硝技術(shù)有：選擇性催化還原 (SCR)法、選擇性非催化還原 (SNCR)法、同時(shí)脫硫脫硝 (如電子束法、活 性焦還原法 )等。該技術(shù)的關(guān)鍵是煙氣再循環(huán)率的選擇和煤種的變化 技術(shù)局限 這些 低 NOx燃燒技術(shù) 設(shè)法建立空氣過量系數(shù)小于１的富燃區(qū)或控制燃燒溫度，抑制 NOx的生成，在燃用煙煤、褐煤時(shí)可以達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，但是在燃用低揮發(fā)分的無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤時(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。對于部分鍋爐，風(fēng)量分配不當(dāng)，會(huì)增加鍋爐的燃燒損失，同時(shí)造成受熱面的結(jié)渣腐蝕。該技術(shù)是將燃燒用風(fēng)分為一、二次 風(fēng)，減少煤粉燃燒區(qū)域的空氣量 (一次風(fēng) )，提高燃燒區(qū)域的煤粉濃度，推遲一、二次風(fēng)混合時(shí)間，這樣煤粉進(jìn)入爐膛時(shí)就形成了一個(gè)富燃料區(qū)，使燃料在富燃料區(qū)進(jìn)行缺氧燃燒，以降低燃料型 NOx的生成。因此，在運(yùn)行調(diào)整中，必須根據(jù)煤種的變化，隨時(shí)進(jìn)行燃燒配風(fēng)調(diào)整，控制一次風(fēng)粉比不超過 :1。對低 NOx燃燒技術(shù)的要求是，在降低 NOx 的同時(shí)，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標(biāo)。 燃油、燃?xì)忮仩t煙氣脫硝方案 研究報(bào)告 長沙奧邦環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司 二零一二 年 十 月 燃油、燃?xì)忮仩t煙氣脫硝技術(shù)研究 1 國內(nèi)外脫氮技術(shù)介紹 目前脫氮技術(shù)有兩種，一是低氮燃燒技術(shù)，在燃燒過程中控制 NOx的產(chǎn)生．分為低氮燃燒器技術(shù)、空氣分級燃燒技術(shù)、燃料分段燃燒技術(shù)；工藝相對簡單、經(jīng)濟(jì)，但不能滿足較高的 NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。低 NOx 燃燒技術(shù)就是通過控制燃燒區(qū)域的溫度和空氣量，以達(dá)到阻止 NOx 生成及降低其排放 量 的目的。 煤種不同，燃燒所需的理論空氣量亦不同。 空氣分級燃燒技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的低 NOx燃燒技術(shù) ， 它的主要原理是將燃料的燃燒過程分段進(jìn)行。它的關(guān)鍵是風(fēng)的分配，一般情況下，一次風(fēng)占總風(fēng)量的 25～ 35%。 煙氣再循環(huán)技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐尾部的低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t膛或與一次風(fēng)、二次風(fēng)混合后送入爐內(nèi)，降低了燃燒區(qū)域的溫度，同時(shí)降低了燃燒區(qū)域的氧的濃度，所以降低了NOx 的生成量。 在排放要求較高時(shí)，需采用煙氣凈化技術(shù)。 SCR技術(shù)在德國、 Et本、奧地利、丹麥、美國等國應(yīng)用廣泛，奧地利 AEE、魯奇、日立、三菱、巴布考克等國外脫氮公司擁有較好的 SCR業(yè)績。 SNCR工藝不需催化荊，但需要較離反應(yīng)溫度；反應(yīng)系統(tǒng)簡單、投資較省、運(yùn)行成本低；脫氨效率一般僅有 20～40％，應(yīng)用較少。成都熱電廠采用日本荏原公司電子束法脫硫脫硝，處理煙氣量 30萬 Nm3／ h。 技術(shù) 現(xiàn)狀 ： 2． 1 SCR脫硝 技術(shù) 國際上技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，是在催化劑的作用下， 用還原劑 (氨或尿素 )與煙氣中的氨氧化物反應(yīng)，將 NOx還原生為無害的氮?dú)夂退魵狻? ： SCR反應(yīng)條件下的化學(xué)反應(yīng)式為： 4NH3＋ 4NO＋ O2＝ 4N2＋ 6H2O 在適當(dāng)催化劑的作用下，對 NO2也有還原去除作用： 4NH3＋ 2NO2＋ O2＝ 3N2＋ 6H2O 6NO2 + 8NH3→7N2+12H2O SCR工藝流程 SCR系統(tǒng)包括煙道、 SCR反應(yīng)器，催化劑，氨噴射系統(tǒng)，脫硝裝置灰斗，吹灰及控制系統(tǒng)，脫硝劑存儲(chǔ)、制備、供應(yīng)系統(tǒng)，檢修儀表和控制系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)等。氮?dú)庀到y(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經(jīng)水的吸收排入廢水池．再經(jīng)由廢水泵送至廢水處理廠處理。由于含塵量高，必須防止催化劑堵塞，通過使煙氣 均勻布置和布置吹灰裝置可避免催化荊堵塞問題。 SCR三種布置的特點(diǎn) 布置形式 反應(yīng)器位置 特點(diǎn) 高塵 布置 SCR反應(yīng)器設(shè)置在省煤器的下游和空氣預(yù)熱器和粉塵控制裝置上游之間 煙氣溫度在催化劑反應(yīng)的最佳范圍， 煙氣粉塵高， 煙氣流速高，催化劑用量較大，催化劑采用寬節(jié)距 7~9 mm， 每 層催化劑上部安裝吹灰器，防堵塞 ， SCR反應(yīng)器底部設(shè)灰斗 。通過計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué) (CFD)模擬可優(yōu)化煙氣速度分布、煙氣與氨的均勻分布、反應(yīng)溫度、 NH3／ NOx比，以降低氣流壓損和氨逃逸率，優(yōu)化 SCR性能參數(shù)。 采用液氨法和氨水法制備還原劑具有工藝簡單、能耗低、維護(hù)方便等特點(diǎn)，但液氨和氨水都是有毒物質(zhì)，其運(yùn)輸和儲(chǔ)存都屬于重大危險(xiǎn)源，具有較大的安全風(fēng)險(xiǎn) 。 尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)利用高溫空氣 或煙氣作為熱源，將霧化的尿素水溶液迅速分解為氨氣，低濃度的氨氣作為還原劑進(jìn)入煙道與煙氣混合后進(jìn)入 SCR反應(yīng)器，在催化劑的作用下將氮氧化物還原成無害的氮?dú)夂退?。尿素溶液?jīng)由循環(huán)傳輸裝置、計(jì)量分配裝置、霧化噴嘴等以霧化狀態(tài)進(jìn)入絕熱分解室內(nèi)高溫下分解，生成 NH H2O和 CO2，分解產(chǎn)物通過氨氣噴射格柵噴入脫硝系統(tǒng)前端煙道 。 表 1 天然氣成分 天然氣成分 單位體積含量 CH4% C4H6 % C3H8 % C4H10 % C5H12 % CO2 % N2 % H2S mg/ Nm3 He % 表 2 煙氣脫硝裝置入口煙氣參數(shù) 項(xiàng) 目 單位 數(shù)值 煙氣量 kg/ s 548198 SCR 入口煙氣溫度 ℃ 354130 SCR 前煙氣靜壓 Pa 3114 煙氣成分 O2 % N2 % Ar % SO2 % 0 H2O % CO2 % NOX ppmvd 25 (15 %O2) 性能要求 本項(xiàng)目煙氣脫硝裝置主要性能要求見表 3主要性能要求 ： 序號 名 稱 單位 數(shù)值 1 NOX 脫除率 % ≥ 50 2 NH3 逃逸率 ppm ≤ 3 ppm 3 SO2/ SO3 轉(zhuǎn)化率 % ≤ 1 % 4 催化劑壽命 h ≥ 24 000 5 脫硝裝置壓力損失 Pa ≤ 250 工藝流程 目前常用的脫硝技術(shù)可分為燃燒過程中脫硝和燃燒后煙氣脫硝 ,燃燒過程中脫硝是在燃燒過程 中抑制 NOX 生成 ,主要有分級燃燒、燃料再燃、濃淡偏差燃燒、低過?？諝馊紵蜔煔庠傺h(huán)等 。運(yùn)