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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。还原剂以 NH3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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