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脱硝设备

SNCR脱硝技术

SNCR在不同的锅炉中的应用。对于垃圾炉、某些工业锅炉,由于其炉膛内的温度正好处于其反应温度窗内,因此SNCR适应性比较好,喷氨点的设置和控制比较简单。而且由于不经过对流受热面,炉膛内的温度又相对稳定,所以运行的可靠性相对要好一些。因此SNCR在这类锅炉的应用比较多。对于电站锅炉,反应温度窗处于高温对流受热面区域。在这个区域,烟气温度受燃料,燃烧配风等调整和变化以及锅炉负荷的变动影响较大,反应温度窗会沿着烟气流动方向迁移,因此SNCR设计时会设置多个喷射取。另外,在烟道截面上,烟气温度分布不均匀,在不到200℃的最佳反应温度窗内,烟气温度偏差可能达到100℃以上,SNCR的先天补足在此暴露无疑。

要解决反应温度窗的迁移的问题,烟气温度的测量就是良好控制的前提。在这么高的温度下,现有的技术水平,从测点数量、成本、测量的可靠性、仪表的损坏率都会有一些问题。

另外一个问题就是氨氮摩尔比的问题。氨氮摩尔比是获得高的脱硝效率、低的漏氨和稳定的性能的重要因素。首先,SNCR还原反应的氨氮摩尔比不象SCR一样固定为1:1,随着反应条件的变化,这个比例是一个变化的值。然后,在SNCR的喷氨区,NOx的分布的均匀性很差,而且没有使NOx分布变得均匀的混合手段,因此要获得接近最佳氨氮摩尔比几乎是不可能的。NOx测量的环境以及NOx测量仪的成本,使得动态准确获得NOx的分布数据比获得烟气温度有关数据的困难大得多。

SNCR的脱硝效率,随着锅炉的性能设计和受热面布置的不同,所能达到的极限也不同。如果在锅炉设计的时候,在性能设计和受热面设计时为SNCR而改变,那么SNCR会容易一些。但是这样大多是得不偿失的。所以在具体项目上SNCR的可行性论证,要等锅炉设计基本方案出来以后,才能说脱硝效率能够有望达到多高的水平。

要把SNCR的脱硝效率发挥到极致,首先假设烟气温度和NOx测量技术的发展以及成本的降低,使准确、及时、可靠、地动态测量可能的反应区域内的尽可能多的温度以及进出口NOx数值成为可能。然后按照烟气流动方向和烟道截面方向的布置足够多的喷氨区域,按照测量的数据对喷氨量进行精确调控。如果可能,锅炉受热面布置的时候,在同一级过热器或者再热器受热面在适当的地方从中间拉开,为自由布置喷氨区域提供方便,甚至将对反应温度区有意多留长一点的净空。

总之,SNCR确实存在一些问题,因温度窗口、浓度分布、脱硝效率等问题确难在大型煤粉炉上广泛应用。但是由于方便改造,SNCR建设周期短、投资少等优势在流化床、中小型电厂改造项目、垃圾焚烧炉和应对脱硝催化剂价格昂贵且易中毒失效而生的SNCR与SCR联合脱硝技术作为预脱硝项目上很有市场。


SNCR脱硝设备工艺图

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