【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 容積 25 m3 滿足一臺(tái)余熱鍋爐 7 天20 %濃度氨水消耗量的儲(chǔ)存 氨區(qū)共用 2 臺(tái) 氨水計(jì)量泵 流量 30～ 120 kg/ h 滿足 1 臺(tái)鍋爐不同負(fù)荷氨水供應(yīng)量 氨區(qū)共用 1用 1備 蒸發(fā) / 混合器 700 5 000 mm 將 20 %濃度氨水蒸發(fā)并與再循環(huán)煙氣混合 1 臺(tái) / 爐 噴氨格柵 在煙氣通道截面按 280 mm 間隔均布將氨與煙氣 的混合氣體均勻的噴入到余熱鍋爐內(nèi) 催化劑波紋板式 孔徑 313 mm 加快 NOX 與 NH3 的反應(yīng)速度 ,脫除煙氣中的 NOX 煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī) 煙氣量 11 700 Nm3/ h 從催化劑層后抽取高溫?zé)煔鈱彼舭l(fā) 1 用 1 備 / 爐 經(jīng)濟(jì)分析 經(jīng)濟(jì)分析的目的是計(jì)算脫硝裝置“折算每度電脫硝費(fèi)用”。基于設(shè)計(jì)條件和性能要求 ,本脫硝裝置的主要費(fèi)用包含初建費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用、運(yùn)行人員管理費(fèi)用等 ,各項(xiàng)費(fèi)用說(shuō)明如下。 初建費(fèi)用包含脫硝裝置首次建設(shè)的設(shè)備、催化劑、安裝等各項(xiàng)工程費(fèi)用 ,不包含土地 征用和使用費(fèi)、 運(yùn)行費(fèi)用包含脫硝裝置運(yùn)行的各項(xiàng)消耗費(fèi)用 ,主要包含電耗、還原劑消耗、壓縮空氣消耗、水耗、催化劑消耗等。對(duì)于水耗 ,本脫硝裝置使用 20 %濃度氨水 ,通常不消耗水 ,此處不計(jì)算水耗 。對(duì)于壓縮空氣 ,本項(xiàng)目消耗量較少 ,折算到運(yùn)行費(fèi)用的電耗中 ,未單獨(dú)列出 。對(duì)于催化劑消耗 ,考慮到催化劑化學(xué)壽命為 24 000 h ,每隔 6～ 7 年更換一層為消耗材料 ,本經(jīng)濟(jì)分析將此項(xiàng)列入運(yùn)行費(fèi)用。設(shè)備維護(hù)費(fèi)用包含脫硝裝置所有設(shè)備的檢修、更換配件和易損件等維護(hù)費(fèi)用。運(yùn)行人員管理費(fèi)用包含脫硝裝置運(yùn)行維護(hù)人員的工資、福利等。本脫硝裝置詳 細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析表見(jiàn)表 5。 表 5 經(jīng)濟(jì)分析表 項(xiàng)目 單位 技術(shù)參數(shù) 數(shù)值 備注 煙氣量 kg/ s 548198 SCR 入口煙氣溫度 ℃ 354130 NOX 濃度 ppmvd 25(15 %O2) NOX 脫除效率 % 50(15 %O2) SO2/ SO3 轉(zhuǎn)化率 % 1 NH3 逃逸率 ppm 3 催化劑耗量 m3 31 24 000 小時(shí) 初建費(fèi)用 初建總費(fèi)用 萬(wàn)元 含首裝催化劑 折算年均初建費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 運(yùn)行費(fèi)用 年利用小時(shí) 數(shù) h/ 年 3 500 年氨水消耗量 t/ 年 年氨水消耗費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 年電耗量 kWh/ 年 210 000 年電耗量費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 年折算催化劑費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 年總運(yùn)行費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 設(shè)備維護(hù)費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 運(yùn)行人員管理費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 24 平均年總消耗費(fèi)用 萬(wàn)元 / 年 年發(fā)電量 kWh/ 年 700 000 000 折算每度電脫硝用 分 / kWh 工程應(yīng)用重點(diǎn)考慮 燃?xì)庥酂徨仩t SCR 法煙氣脫硝與常規(guī)火電廠燃煤鍋爐或工業(yè)鍋爐 SCR 法煙氣脫硝工藝原理相同 ,但由于余熱鍋爐脫硝用的催化劑布置在余熱鍋爐爐內(nèi) ,工程設(shè)計(jì)還是有較大區(qū)別 ,對(duì)于余熱鍋爐脫硝在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。 （ 1） 噴氨混合裝置 噴氨混合裝置的關(guān)鍵是要考慮氨氣和煙氣的混合 ,另外還要考慮裝置阻力問(wèn)題。目前常用于煙氣脫硝的噴氨混合裝置主要有渦流混合裝置、靜態(tài)混合器和噴氨格柵。渦流混合裝置要求的混合距離較大 ,且引起的煙氣阻力較大 。靜態(tài)混合器混合距離較小 ,但引起的煙氣阻力大 。噴氨格柵可根據(jù)混合距離的遠(yuǎn)近布置噴嘴的數(shù)量 ,此方法易于設(shè)計(jì)且混合阻力小 ,為余熱鍋爐脫硝混合裝置的最佳選擇方案。 （ 2） 噴氨裝置的位置 根據(jù)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)型式 ,噴氨裝置可布置在鍋爐入口喇叭口段 ,也可布置在爐內(nèi)催化劑前的換熱模組之間。噴氨裝置布置在入口喇叭口段可節(jié)約爐內(nèi)混合空間 ,減少?lài)娮鞌?shù)量 ,但對(duì)噴氨裝置的材質(zhì)要求高 ,且氨分布調(diào)整困難。噴氨裝置布置在爐內(nèi)催化劑前的換熱模組之間時(shí) ,對(duì)噴氨裝置的材料要求較低 ,氨分布易于調(diào)整 ,能較好的滿足機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)的影響 ,但要求噴氨裝置與催化劑之間有一定的混合距離 ,加長(zhǎng)了爐內(nèi)煙道。對(duì)于不同的余熱鍋爐型式 ,脫硝裝置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行綜合比較 ,合理選取噴氨格柵布置位置。 （ 3） 催化劑選型 催化劑從其型式上主要分為平板式、波紋板式和蜂窩式 ,不同類(lèi)型的催化劑有其各自的特點(diǎn) ,燃?xì)庥酂徨仩t的煙氣條件較好 ,煙氣比較清潔 ,適合于選用比表面積大、活性高的催化劑。另外 ,煙氣系統(tǒng)阻力對(duì)燃?xì)庥酂徨仩t也很重要 ,對(duì)于催化劑的選型也要考慮催化劑層阻力大小。綜合比較 ,催化劑可優(yōu)先選用波紋板式或蜂窩式。 SNCR 脫硝 技術(shù) SNCR技術(shù) SNCR工藝技術(shù)，又稱(chēng)為熱力脫硝技術(shù)。最初由美國(guó)的 Exxo rl公司發(fā)明，并于 1974年在日本成功的工業(yè)化應(yīng)用。 SNCR是一種不用催化劑，在 850℃’ 1100℃爐膛溫度區(qū)域內(nèi)，噴入還原劑氨或尿素與 NOx反應(yīng)，迅速生成無(wú)害的 N2和 H20的過(guò)程進(jìn)行脫硝。一般 SNCR技術(shù)脫硝率約 30一 50％。 SNCR技術(shù)投資成本低，建設(shè)周期短，脫硝效率中等，比較適用于缺少資金的發(fā)展中國(guó)家和適用于對(duì)現(xiàn)有中小型鍋爐的改造。這種技術(shù)的不足之處就是 NOx的脫除效率不高，氨逃逸比較高。所以單獨(dú)使用 SNCR技術(shù)受到了一些限制。但對(duì)于中小型機(jī)組或老機(jī)組改造，由于它在經(jīng)濟(jì)性能方面的優(yōu)勢(shì)，仍不 失其吸引力。 因不使用催化劑，不會(huì)導(dǎo)致 S02／ S03氧化，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)最低，沒(méi)有壓力損失； NH3逃逸在 10～ 15ppm[2]。通常在爐膛內(nèi)噴射還原劑，但還原 NOX的反應(yīng)對(duì)于溫度條件非常敏感，反應(yīng)溫度窗口的選擇是 SNCR還原 NOx效率高低的關(guān)鍵之一，溫度窗口取決于煙氣組成、煙氣速度梯度、爐型結(jié)構(gòu)等差數(shù)。最佳的反應(yīng)溫度窗的溫度范圍為 850～ 1150℃； 當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，由于氨的分解會(huì)使NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過(guò)低時(shí)，氨的逃逸增加，也會(huì)使 NOx還原率降低。 SNCR工藝技術(shù)的關(guān)鍵就在于，還原劑噴入系統(tǒng)必須盡可能地將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效溫度窗區(qū)域內(nèi)，即盡可能的保證所噴入的還原劑在合適的溫度下與煙氣進(jìn)行良好的混合，這樣一方面可以提高還原劑利用率，另外一方面可以控制獲得較小的氨 逃逸。 SNCR工藝噴氨示意圖 與 SCR 技術(shù)相比， SNCR 技術(shù)沒(méi)有 SCR 技術(shù)所用的昂貴的脫硝催化劑，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)就在于投資與運(yùn)行成本少， SO2/SO3 轉(zhuǎn)化率小。 SNCR 的缺點(diǎn)是脫硝效率相對(duì)較低，通常大型鍋爐的 SNCR 脫硝效率在 40%以下。 SNCR 脫硝技術(shù)的特點(diǎn) 使用安全的尿素還原劑，不產(chǎn)生液體或固體的廢料；設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)，安裝簡(jiǎn)便，建設(shè)周期短； 所占空間極小，鍋爐 SNCR 噴 射區(qū)可以全部布置在鍋爐平臺(tái)上； 噴射是多層次的，并且隨負(fù)載及操作指令自動(dòng)控制； 對(duì)煤種變化不敏感； 適用 : 煤、石油、天然氣、水泥窯、垃圾爐等； NOx 脫除效率 25~50%，某些爐型可以更高；投資少，運(yùn)行成本低； 適用于脫硝效率要求不高的機(jī)組，特別適用于機(jī)組脫硝改造工程 ； 在機(jī)組排放要求較高時(shí)，具有與 LNB+OFA 和 SCR技術(shù)結(jié)合的手段。 SNCR脫硝技術(shù)在中小型工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用 以廣州某紡織印染有限公司 75T／ h燃煤鍋爐 SNCR脫硝改造 工藝選定 對(duì)于 NOx的減排控制， 可以根據(jù) Nox的產(chǎn)生過(guò)程，采用鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整和燃燒后尾部煙氣處理 (SNCR)相結(jié)合的方式對(duì)煙氣中的含氮?dú)怏w進(jìn)行凈化處理。 （ 1） 影響脫硝效果的主要因素在 SNCR技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中， 影響脫硝效果的主要因素包括：尿索和 NO。反應(yīng)的停留時(shí)間、反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度、基線 NO。濃度、噴射區(qū)域 CO濃度、還原劑的分布均勻性、氨逃逸等。 （ 2） 保證脫硝效果的措施采用新型還原劑注入器，使用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，液滴尺寸合理、分布均勻，與煙氣中的 NO?；旌狭己?；結(jié)合鍋爐的燃燒溫度分布及噴射區(qū)的 CO濃度 ，對(duì)燃燒裝置內(nèi)煙氣流動(dòng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行電腦模擬，選取適于反應(yīng)的溫度區(qū)域，在這些溫度區(qū)域選取適量的點(diǎn)安裝噴射器以保證在適當(dāng)?shù)臏囟忍巼娙诉€原劑；通過(guò)精確的計(jì)算，嚴(yán)格控制噴入爐膛的還原劑量，減少剮反應(yīng)．降低氨逃逸的目的。 （ 1） 還原劑制備儲(chǔ)存系