锅炉烟气脱硝是在锅炉系统加入氨水,使烟气中的氮氧化物( NOx) 转变为氮气( N2) 的过程。国家对NOx的排放限制要求越来越严格,而工业企业在用的燃煤锅炉是NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外重视。2014 年5 月16 日,国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局颁布了新的《锅炉大气污染物排放标准》( GB13271—2014) 代替原标准( GB 13271—2001 ) 。新标准将锅炉烟气中的二氧化硫( SO2) 排放浓度限值由≤900 mg /m3 ( 标态) 提高至≤400 mg /m3( 标态) ,烟尘排放浓度限值由≤150 mg /m3 ( 标态) 提高至≤80 mg /m3 ( 标态) ,并新增了燃煤锅炉烟气中NOx排放浓度限值≤400 mg /m3 ( 标态)的指标。
为了达到新标准的指标要求,在用燃煤锅炉就必须新增烟气脱硝系统或scr对原有的脱硫、除尘设施进行改造。目前,脱硝效率多少,脱硝原理动画演示,锅炉烟气中NOx的脱除方法主要有:
①低氮燃烧技术,即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成臭氧,从源头进行控制,适用于大型燃煤锅炉等,但该技术只能降低NOx排放值的30% ~ 50%,无法确保达到新标准的指标要求;
②选择性锅炉催化演示还原技术,主要用于大型燃煤锅炉,投资大、运行费用氨法原理高;
③选择性非催化还原scr技术,主要用于垃圾焚烧厂等中工艺流程、小型锅炉,其效率低于选择性催化还原技术,但投资省、建设周期短;
④选择性烟气催化还原技术+ 选择性非催化还原技术,主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放和场地受限的情况技术,也比较适合于在用锅炉大烟气系统的脱硝改造项目。
选择性非催化还原技术不使用脱硝催化剂,采用炉膛喷射稀氨水脱硝,脱硝反应最佳温度一般在800 ~ 1 050 ℃。稀氨水利用压缩空气进行雾化,确保与烟气良好接触,保证脱硝还原反应充分进行,锅炉脱硝原理,故比较适用于对现有中小型燃脱硫煤锅炉的scr改造1 在用燃煤锅炉烟气脱硝改造脱硝
1. 1 选择性非催化还原技术原理脱硝原理原理
选择性非催化还原技术是将氨水等还原剂直接喷入炉膛内,在工艺800 ~ 1 050 ℃的高温下与烟气中的NOx反应生成N2和H2 O。在无催化剂作用下,氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,尿素脱硝原理,基本上不与烟气中的O2作用。NH3还原NOx的主要反应: 4NH3 + 4NO + O2 = 4N2 + 6H2O。
不同还原剂高温有不同的反应温度范围,NH3的反应最佳温度区间为850 ~ 950 ℃。温度过高时,由于氨的分解会使NOx还原率降低; 反应温度过低锅炉时,氨逃逸增加,不仅使NOx还原率降低,而且逃逸的氨会造成新的环境污染。为了确保锅炉烟气中NOx的脱除效果,高温脱硝原理,选择从炉膛的上部出口加入脱硝还原剂。
选择性非催化还原脱硝主要由稀氨水制备与存储系统、稀氨水输送系统、控制分配系统、空气喷射系统、烟气系统、脱硝反应系统、电气控制系统等组成,脱硝的原理及常用方法。采用合成氨生产过程中产生的稀氨水或液氨球罐上部工作的气氨按相关安全规程用冷脱盐水在稀氨水储罐内配制的质量技术分数为10% ~15%的稀氨水作为脱硝还原剂,经稀氨水泵加压后送至氨水喷枪,利用0. 5 ~ 0. 7 MPa 的压缩空气将稀氨水雾化后喷入锅炉内与烟气中的NOx进行反应。
1. 2 工艺流程氨法及烟气脱硝高温设施技术
选择性非烟气催化还原技术锅炉烟气脱硝工艺流程,脱硝原理。
1. 2. 1 稀氨水输送系统
稀氨水输送系统由稀氨水储罐( 1 台,容积根据稀氨水用量方法确定) 、稀氨水泵( 2 台,1开1 备) 、自动调节阀、测量仪表和喷枪构成。喷枪采用不锈钢材料制造,每支喷枪配有气动推进器,在DCS系统上可实现自动推进和退出喷枪的操作。稀氨水泵出口处设有循环回路和自动调节阀,可根据运行要求在DCS 系统调节稀氨水的压力和流量。
1. 2. 2 喷枪脱硫布置
在三废混燃工艺流程锅炉的上部炉膛出口外侧布置喷枪,在炉膛中部布置喷枪,喷枪分上下2 层布置。在锅炉高负荷运行条件下,投运上层( 炉膛出口) 喷枪; 在低负荷运行或工艺锅炉开车的条件下,因此时温度较低,投运下层( 炉膛中部) 喷枪。在选择性非催化还原工作脱硝效率系统投运时,一般投运一层喷枪即可,其余停运喷枪由控制系统控制退出臭氧炉膛,以避免喷枪受热损坏。
1. 2. 3 炉前工作喷射设备
喷枪( 含喷嘴) 采用不锈钢制造,包括喷枪本体、喷嘴座、雾化头、喷嘴罩四大部分。喷枪本体上的稀氨水进口和雾化空气进口采用螺纹连接技术,通过2 根金属软管分别与稀氨水管路和空气管路连接。每支喷枪都配有气动推进气缸及控制器,实现自动推进和退出喷枪的操作。推进器的位置信号接至DCS 控制系统,与开( 停) 雾化空气和开( 停) 稀氨水的阀门动作联动,实现整个脱硝系统喷枪的自动运行。
1. 2. 4 脱硝系统的自动调节尿素及控制
稀氨水制备与储存常用系统设置储罐液位显示和控制、氨水浓度显示; 稀氨水输送系统的稀氨水泵采用变频效率控制,在DCS 控制系统上氨水进行控制并显示流量及泵的运行状态等; 空气喷射系统喷枪的推进和退出均在DCS 控制系统上进行自动控制,并显示喷枪的工作状态。为流程节省改造投资,脱硝DCS 控制系统合并至原锅炉的DCS 控制系统。