【正文】 氣中的 NOX 在催化劑的作用下 ,與 NH3 發(fā)生還原反應 ,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量滿足鍋爐不同負荷與脫硝效率要求。 尿素熱解制氨系統(tǒng)一般包括尿素儲備間、斗提機、尿素溶解罐和儲罐、給料泵、尿素溶液循環(huán)傳輸裝置、電加熱器、計量分配裝置、絕熱分解室（內(nèi)含噴射器）、控制裝置等設備。使用液氨法作為還原劑時，在設計安全規(guī)范、運輸線路許可、儲存的安全評價及環(huán)評認證等支持性文件，并在相關(guān)管理部門進行危險化學品使用登記； 采用尿素制備還原劑時，從尿素的運輸、儲存及最終制成還原劑都非常安全，雖然工藝相對復雜、投資運行費用相對高，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反應器布置在高溫型電除塵器 ESP和空預器 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。反應過程中發(fā)生副反應， S02在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為 S03，再與煙氣中的殘留氨反應形成硫酸氫銨對省煤器會造成腐蝕。流程如圖所示 三維視圖 SCR反應器布置在鍋爐省煤器后，空氣預熱器之前。其中，核心部分是 SCR反應器。根據(jù)催化劑種類不同，反應溫度范圍 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，生成水和氮氣。 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等氧化為高價氧化物，與注入煙道的氨氣反應，生成硫酸銨和硝酸鍍 等。 AEE公司于 2020年投運的丹麥某電廠 325MW機組脫氮效率達到 95％。目前應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、褐煤時可以達到國家的排放標準，但是在燃用低揮發(fā)分的無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤時還遠遠不能達到國家的排放標準。對于部分鍋爐，風量分配不當，會增加鍋爐的燃燒損失，同時造成受熱面的結(jié)渣腐蝕。該技術(shù)是將燃燒用風分為一、二次 風，減少煤粉燃燒區(qū)域的空氣量 (一次風 )，提高燃燒區(qū)域的煤粉濃度，推遲一、二次風混合時間，這樣煤粉進入爐膛時就形成了一個富燃料區(qū)，使燃料在富燃料區(qū)進行缺氧燃燒，以降低燃料型 NOx的生成。因此，在運行調(diào)整中，必須根據(jù)煤種的變化，隨時進行燃燒配風調(diào)整，控制一次風粉比不超過 :1。對低 NOx燃燒技術(shù)的要求是，在降低 NOx 的同時，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標。 燃油、燃氣鍋爐煙氣脫硝方案 研究報告 長沙奧邦環(huán)保實業(yè)有限公司 二零一二 年 十 月 燃油、燃氣鍋爐煙氣脫硝技術(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，但不能滿足較高的 NOx排放標準。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行。它的關(guān)鍵是風的分配，一般情況下，一次風占總風量的 25～ 35%。 煙氣再循環(huán)技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐尾部的低溫煙氣直接送入爐膛或與一次風、二次風混合后送入爐內(nèi)，降低了燃燒區(qū)域的溫度，同時降低了燃燒區(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，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，但需要較離反應溫度；反應系統(tǒng)簡單、投資較省、運行成本低；脫氨效率一般僅有 20～40％，應用較少。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，將 NOx還原生為無害的氮氣和水蒸氣。 ： SCR反應條件下的化學反應式為： 4NH3＋ 4NO＋ O2＝ 4N2＋ 6H2O 在適當催化劑的作用下，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、制備、供應系統(tǒng)，檢修儀表和控制系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)等。氮氣系統(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 布置形式 反應器位置 特點 高塵 布置 SCR反應器設置在省煤器的下游和空氣預熱器和粉塵控制裝置上游之間 煙氣溫度在催化劑反應的最佳范圍， 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反應器底部設灰斗 。通過計算機流體動力學 (CFD)模擬可優(yōu)化煙氣速度分布、煙氣與氨的均勻分布、反應溫度、 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、維護方便等特點，但液氨和氨水都是有毒物質(zhì)，其運輸和儲存都屬于重大危險源，具有較大的安全風險 。 尿素熱解制氨技術(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入煙道與煙氣混合后進入 SCR反應器，在催化劑的作用下將氮氧化物還原成無害的氮氣和水。尿素溶液經(jīng)由循環(huán)傳輸裝置、計量分配裝置、霧化噴嘴等以霧化狀態(tài)進入絕熱分解室內(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 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、低過剩空氣燃燒和煙氣再循環(huán)等 。運