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烟气脱硝

烟气脱硝工程


NOx的生成机理
    煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。研究表明,在煤的燃烧过程中生成NOx的主要途径有三个: 
●热力型NOx.  即空气中的氧和氮在燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO和NO2的总和,温度对热力型NOx的生成具有决定作用。
●快速型NOx.  燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2分子发生反应,形成的CN、HCN,继续氧化而生成的NOx。在燃煤锅炉中,快速型NOx生成量很小。 
●燃料型NOx.  燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生氧化反应而生成的NOx。燃煤电厂锅炉中产生的NOx中大约75%-90%是燃料型NOx。 
脱硝方法
    根据NOx在锅炉中的生成机理,针对性的制定了一系列措施,主要有低NOx燃烧、选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)、选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)等。
(一)低NOx燃烧技术
       目前常用的低NOx燃烧技术主要:
       低过量空气燃烧法 ;           空气分级燃烧法;       
       燃料分级燃烧法 ;              燃气再循环技术;
       焙烧器处的分级燃烧技术(SCC),是采用分级加入燃料和空气,使NOx形成降到最低物料加入方式来降低NOx放热排放。


(二)选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)
      SNCR是一种选择性降低NOx排放量的方法,用氨及尿素作为还原剂,不用催化剂,喷入的氨只与烟气中的NOx发生反应,而不与烟气中的其他成分发生反应,NH3还原NOx的反应只能在950-1050℃这一狭窄的温度范围内进行。
       氨的喷入点在炉膛上部烟气温度950-1050℃范围内的区域。发生的主要还原反应有:
4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2
4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2
      SNCR技术特点:
    尿素、NH3均可作为还原剂;
    温度过高氨会和氧反应生成NOx;温度过低NOx还原反应的速率过低,造成原烟气中有过量的氨逃逸或是物料上有氨沉积;
    必须找到合理的氨气喷入位置,达到适合的SNCR反应的温度区间。 
    缺点:脱硝效率低(<40%);运行成本高;对反应温度要求高,需要准确控制反应区内的温度;需要比较高的NH3/NOx值(一般大于1),部分氨被产品吸收。

(三)选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)
      选择性催化还原(SCR)工艺是基于在金属催化剂的作用下,喷入的氨(NH3)把烟气中的NOx还原成N2和H2O?;乖烈訬H3为主,催化剂有贵金属和非贵金属两类。SCR反应器置于锅炉之后。

SCR技术特点:
    选择性催化还原法(SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术;
    理想状态下,可使NOx的脱除率达90%以上,是目前最好的固定源NOx治理技术;
    SCR反应温度一般为300-450摄氏度。
      
SCR反应器可以安装在锅炉/水泥窑的两个位置:
    在除尘器的下游—“低尘负荷”系统;
       优点:催化剂寿命长,不易堵塞;
       缺点:需要对烟气进行加热,达到催化剂的反应温度;
    最后一个旋风筒下游(不带反应器)—“高尘负荷系统”;
       优点:烟气温度适合催化剂要求,无需加热;
       缺点:烟气粉尘浓度高,催化剂容易被堵塞、磨损。




 


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