燃煤锅炉脱硝工艺选择论文
中小型燃煤锅炉脱硝技术路线的选择-0425修改
中小型燃煤锅炉烟气脱硝技术选择探讨翁安心(浙江百能科技有限公司,浙江杭州,310012)摘要:介绍了中小型燃煤锅炉常用的几种烟气脱硝技术,并进行了比较。
根据不同脱硝技术的特点及经济性,针对煤粉炉和循环流化床锅炉不同NOx排放的情况下,提出了脱硝技术的选择方法。
关键词:燃煤锅炉、NOx、烟气脱硝、SNCR、SCR我国是以煤为主的能源结构,随着经济技术的发展,燃煤电厂锅炉燃烧产生的污染物的危害日益严重,如何抑制和降低锅炉燃烧过程中的NOx排放不仅关系到电力行业可持续发展的问题,而且还关系到国计民生的大事。
目前大型火力发电厂燃煤锅炉降低NOx的排放一般都采用SCR脱硝技术,而中小型燃煤锅炉因为炉型多样,且多为自备电厂,对脱硝技术的选择,脱硝技术的利弊以及投资和运行成本等了解不够全面。
本文主要针对以上问题进行一些分析并为中小型燃煤锅炉脱硝技术的选择提供参考。
1、烟气脱硝技术介绍目前,控制NOx排放的技术措施大体上可分为两类:一类是低NOx燃烧技术(炉内脱氮技术),即通过运行方式的改进或者对燃烧过程进行控制,抑制燃烧过程中NOx的生成反应,从而降低NOx的最终排放量。
包括低NOx燃烧器、空气分级燃烧、燃料分级燃烧(燃料再燃)等技术。
低NOx燃烧技术具有简单、经济并且有效的特点,但脱硝效率较低,一般只有30~60%,采用低NOx燃烧技术后可以减少后期烟气NOx脱除的设备投资和运行费用。
另一类是烟气净化技术,即把已生成的NOx还原为N2,从而脱除烟气中NOx;目前国内比较常见的烟气净化技术主要有选择性非催化还原(SNCR)脱硝、选择性催化还原(SCR)脱硝、SNCR-SCR联合脱硝等。
1.1 选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝技术选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术是向烟气中喷入氨或尿素等含有NH3基的还原剂,在高温(800~1100℃)和没有催化剂的情况下,通过烟道气流中产生的氨自由基与NOx发生反应,把NOx还原为N2和H2O,在选择性非催化还原反应中,部分还原剂将与烟气中的O2发生反应生成CO2和H2O,因此还原剂消耗量较大。
燃煤锅炉脱硝工艺的选择
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脱硝工艺流程范文
脱硝工艺流程范文脱硝工艺是通过一系列化学反应将燃煤电厂和工业废气中的氮氧化物(NOx)转化为无害物质的过程。
下面是一个典型的脱硝工艺流程的详细描述。
1.前处理:在进入脱硝系统之前,废气需要经过预处理来除去颗粒物和二氧化硫。
颗粒物可以使用除尘器来去除,而二氧化硫可以通过石膏浆液吸收或焚烧来处理。
2.选择SCR法或SNCR法:脱硝工艺主要有选择性催化还原(SCR)法和选择性非催化还原(SNCR)法两种。
SCR法需要使用氨水或尿素作为还原剂,而SNCR法则是直接喷射氨水或尿素到废气中进行脱硝。
3.SCR法工艺流程:SCR法在工业应用中较为常见。
工艺主要包括氨催化剂的制备、氨气制备、废气净化及废气尾部处理。
a.催化剂制备:制备SCR催化剂需要将金属氧化物(如V2O5、MoO3或WO3)与惰性气体(如TiO2或ZrO2)进行混合,然后通过高温处理制备成颗粒状催化剂。
此过程需要考虑催化剂的活性、稳定性和机械强度。
b.氨气制备:根据需求,可以选择通过氨气厂或现场反应器来制备氨气。
氨气制备过程中需要确保氨气的纯度和稳定性。
c.废气净化:废气进入SCR反应器前,需要通过预热器增加反应器的温度。
然后,废气和氨气通过喷射器混合,形成氨气催化剂反应的环境。
在SCR反应器中,废气中的NOx与氨气催化剂发生反应,并转化为氮气和水。
反应后的废气会经过后处理器进行液体-气体分离、除湿和氨气回收。
d.废气尾部处理:还原后的废气会经过尾部处理以达到环保要求。
通常,废气中的氨气会通过加热解离为氮气和水蒸汽,然后再通过冷凝器和分离器进行除湿和分离。
剩余的废气则通过烟囱排放。
4.SNCR法工艺流程:SNCR法相对于SCR法更简单,适用于小型燃煤锅炉。
工艺主要包括尿素溶液的制备、废气喷射与反应、废气尾部处理。
a.尿素溶液制备:尿素溶液一般通过将尿素颗粒与水进行反应制备而成。
制备过程中需要调整溶液的浓度和pH值。
b.废气喷射与反应:废气进入SNCR反应器前,尿素溶液需要通过加热器加热,然后使用喷射器将尿素溶液喷射到废气中。
燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术探讨
燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术探讨根据目前我国工业锅炉烟气排放的特点,研究出的新型的适用于工业锅炉的烟气脱硫脱硝工艺,已经被广泛应用于工业锅炉的脱硫脱硝中。
论文主要是就工业锅炉臭氧氧化与化学吸收相结合的脱硫脱硝技术进行研究和分析。
【Abstract】According to the characteristics of China’s industrial boiler flue gas emissions,a new type of flue gas desulfurization and denitrification process suitable for industrial boiler has been developed. It has been widely used in desulfurization and denitrification of industrial boilers. In this paper,the desulfurization and denitrification technologies combined with ozone oxidation and chemical absorption are studied and analyzed.标签:燃煤工业锅炉;脱硝改造;臭氧氧化;脱硫脱硝1 引言在我国,燃煤工业锅炉广泛运用于各种工业生产之中,其数量较多,分布较广。
每年我国的燃煤工业锅炉消耗标煤约四亿吨,约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右,产生了大量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物。
随着环境保护重视程度的不断提高,燃煤工业锅炉的尾气污染治理问题已经成为了环保问题治理的重要内容。
目前大部分的燃煤工业锅炉已经配备了除尘脱硫设备,但未安装相应的脱硝装置,需要进行脱硝改造。
如何在保证脱硝效果的基础上,降低投资和设备运行的成本,是目前必须予以充分考虑的问题。
2 燃煤工业锅炉脱硝技术的选择我国燃煤工业锅炉在运行过程中受生产供气需求的影响,负荷变化较大,产生的氮氧化物浓度波动较大,并且燃煤工业锅炉的炉膛工况较为复杂。
燃煤锅炉脱硝方法分析
燃煤锅炉脱硝方法分析摘要:燃煤锅炉排放的烟气中含有粉尘颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等有害因素,根据《十三五节能减排综合工作方案》的要求,各地方环境保护部门出台了地方性的锅炉大气污染物排放标准,提高了锅炉大气污染物的排放标准要求。
锅炉装机总容量巨大,未安装脱硝装置的锅炉机组势必需要采取一定的技术措施来达到氮氧化物排放要求。
本文分析燃煤锅炉可采用的脱硝技术措施,分析不同方法的适用性。
关键词:锅炉;氮氧化物;脱硝装置;锅炉燃用的煤中,基本元素有碳、氢、氧、氮、硫等元素,煤在炉膛内燃烧后会生成二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等氧化物,同时会伴有大量的飞灰。
二氧化硫和氮氧化物若未经处理直接排放至大气中,不仅会造成大气污染,同时会严重危害人的身体健康。
1、锅炉安装脱硝装置的必要性随着人们对大气质量越来越重视,国家环境保护部对污染物的排放标准进行了规定,国家颁布《锅炉大气污染物排放标准》中规定氮氧化物排放标准为200mg/m3以内,各地方根据各地实际情况,在满足国家标准的同时,出台了适用本地的污染物排放标准。
以北京为例,在用锅炉氮氧化物排放要求在80 mg/m3以内,新建锅炉氮氧化物排放30 mg/m3以内。
锅炉在未安装脱硝装置前,氮氧化物排放量大约在300~450 mg/m3(折算氧量6%)[1],因此在用锅炉和新建锅炉必须安装脱硝设备,以满足氮氧化物排放标准要求。
2、脱硝技术措施煤燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2,氮氧化物的主要生成机理一般为热力型和燃料型。
热力型NOx机理为:进入炉膛的空气中的N2在1500℃高温环境下与氧气发生氧化反应,反应过程比较复杂,最终生成物为NOx;燃料型NOx生成机理:煤中氮元素主要是以吡咯类氮和吡啶类氮的型式存在,大多数煤吡咯类氮比例约为60%[2,3],在炉膛温度在800℃时,约有10%的吡咯氮和吡啶氮热解,而温度在900℃及以上时,除极少吡啶氮外,其余全部热解,而当温度达到1050℃及以上时,所有氮的化合物全部热解[4]。
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究燃煤锅炉作为我国主要的能源供应形式之一,其排放的烟气中所含有的二氧化硫、氮氧化物等有害物质对环境和人体健康造成了严重的影响。
燃煤锅炉烟气治理技术成为了当前环保领域中的热门话题。
本文将针对燃煤锅炉烟气治理方法和脱硫脱硝技术进行深入研究和探讨。
一、燃煤锅炉烟气治理方法1. 燃煤锅炉烟气排放特点燃煤锅炉在燃烧煤炭的过程中会产生大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等有害物质。
烟尘会对空气质量和人体健康造成直接的影响;二氧化硫和氮氧化物在大气中易与水蒸气等其他成分发生化学反应,形成酸雨,对土壤和水质造成严重污染。
2. 直接排放治理方法直接排放治理方法是指通过改善燃烧过程、提高燃料利用率等手段来降低烟气中的有害物质含量。
具体包括燃料的预处理、燃烧技术改进、烟气净化设备等措施。
这些方法在一定程度上可以降低烟气排放的有害物质含量,但对于二氧化硫和氮氧化物等问题仍无法完全解决。
间接排放治理方法主要包括烟气净化和脱硫脱硝技术。
烟气净化设备包括电除尘器、静电除尘器、布袋除尘器等,这些设备可以有效地去除烟气中的颗粒物;脱硫脱硝技术则是通过化学方法将二氧化硫和氮氧化物转化为无害的物质,从而达到净化烟气的目的。
二、脱硫脱硝技术研究1. 脱硫技术脱硫技术是指将烟气中的二氧化硫去除的技术。
目前常用的脱硫方法主要包括石灰石法、石膏法、海水脱硫法、氨法等。
石灰石法是最为常用的一种脱硫方法,其原理是通过石灰石与二氧化硫发生反应生成石膏,从而将二氧化硫去除。
脱硝技术是指将烟气中的氮氧化物去除的技术。
目前常用的脱硝方法主要包括选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(SNCR)、氨法脱硝等。
SCR技术是最为成熟和有效的一种脱硝方法,其原理是在适当的温度下将氨气与烟气中的氮氧化物进行催化还原反应,生成氮气和水。
3. 脱硫脱硝技术的发展趋势随着环保意识的提高和技术的进步,脱硫脱硝技术也在不断地发展和完善。
未来,脱硫脱硝技术将朝着更高效、更节能、更环保的方向发展,同时也将更加重视技术的经济性和适用性。
锅炉烟气脱硝技术论文
锅炉烟气脱硝技术论文摘要:本文论述的三种烟气脱硝工艺均已成功运用到工程实例中,作为设计工作者应以国家标准和地方法规为依据,在项目建设中充分结合实际,多方研究分析,综合考虑建设投资、占地要求、运行成本等因素择优选取。
引言“十二五”开始,我国政府高度重视氮氧化物排放的控制。
2011年9月国家环保部在发布的《火电厂大气污染物排放标准》中将氮氧化物的排放限值从450mg/m³降至100mg/m³(新建机组)和200mg/m³(在役机组)。
2014年7月1日实施的《锅炉大气污染物排放标准》中对氮氧化物的排放浓度明确提出了限制要求。
随着国家环保法规的不断完善,NOX作为燃煤锅炉主要的污染物之一正逐渐引起社会和企业的高度重视。
因此分析各烟气脱硝技术应用情况,对我国相关项目技术选择具有一定的指导意义。
1烟气脱硝技术选择2 选择性催化还原法(SCR)(1)反应原理:以液氨或尿素为脱硝还原剂,采用TiO2和V2O5为主基体的催化剂,有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。
(2)系统组成:脱硝系统主要由烟气系统、脱硝反应器、还原剂制备系统、电气控制系统等组成。
脱硝反应器通常设置在锅炉省煤器和空气预热器之间。
脱硝反应器入口与锅炉省煤器出口通过烟道连接,出口与空气预热器通过烟道连接。
烟气由上至下垂直通过脱硝反应器催化剂层,此时烟气的温度大约为300~400℃,是催化还原反应的最佳反应温度。
(3)影响因素:还原反应受温度的影响显著,提高反应温度可改进还原剂对NOX的还原效果,但当温度进一步提高时,氧化反应变得越来越快,反而使NOX含量增加。
铂、钯等贵金属催化剂最佳操作温度为175~290℃;以二氧化钛为载体的五氧化二钒在260~450℃下催化效果最好,更高温度时可选沸石作催化剂[1]。
流化床锅炉中若不采用炉内脱硫技术,原则上可采用SCR,其脱硝效率可达60~90%,但设计复杂,较难实现;若采用炉内脱硫,催化剂工况恶劣,系统可靠性差;在流化床中没有技术优势,不建议采用。
毕业设计(论文)-燃煤电厂SCR低温脱硝工艺设计
毕业设计设计题目燃煤电厂SCR低温脱硝工艺设计学生姓名学号专业班级化学工程与工艺09-3班指导教师院系名称化学工程学院2013 年06 月08 日目录摘要 (1)Abstract (1)1 引言 (3)1.1 综述 (3)1.1.1 选题背景 (3)1.1.2 研究意义 (3)1.2 NOx的特性、来源和危害 (4)1.2.1 NOx 的特性 (4)1.2.2 NOx 的来源 (4)1.2.3 NOx 的危害 (5)1.2.4 燃煤电站NOx 的产生 (6)1.3 SCR脱硝工艺 (6)1.3.1 SCR 基本原理 (6)1.3.2 典型SCR 系统组成 (7)1.3.3 SCR 工艺流程 (8)1.4 催化剂 (9)2 SCR系统的设计与计算 (10)2.1 设计执行标准 (10)2.2 原始数据 (10)2.3 SCR反应器设计计算 (10)2.3.1 SCR反应器的物料恒算 (10)2.3.2 SCR反应器尺寸计算 (13)2.3.3 塔的设计计算 (15)2.3.4 催化剂的选型 (18)2.3.5 喷氨系统喷射管设计 (18)2.3.6 氨气/烟气静态混合器 (19)2.3.7 吹灰器设计 (19)3 SCR辅助设备选型 (20)3.1 液氨供给装置 (20)3.1.1 液氨装料压缩机 (20)3.1.2 液氨储罐 (20)3.1.3 液氨蒸发器 (21)3.1.4 氨气缓冲罐 (22)3.1.5 氨气稀释槽 (23)3.1.6 氨/空气混合器 (23)3.1.7 废水泵 (23)3.2 液氨提升泵的选型 (24)3.3 省煤器旁路 (24)3.4 进出口烟道 (24)3.5 SCR 反应中央控制系统 (24)4 经济分析与工程概算 (26)4.1 经济分析与评价的意义和基本原理 (26)4.1.1 经济分析与评价的意义 (26)4.1.2 经济分析与评价的基本原理 (26)4.2 工程概算 (27)4.2.1 编制依据 (27)4.2.2 工程概算 (27)4.3 技术经济分析 (28)4.3.1 投资总额 (28)4.3.2 职工定员 (28)4.3.3 生产成本计算 (28)4.4 运行与维护 (29)4.4.1 氨区的安全规范 (29)4.4.2 SCR 系统操作规程 (30)4.5安全和环境保护 (29)4.5.1 一般规定 (30)4.5.2 环境保护 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)燃煤电厂SCR低温脱硝工艺设计摘要:本文结合我国环境的现实情况,对比了各种脱硝技术的优劣,选择了最佳的脱硝技术方案----选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝工艺。
探究燃煤锅炉的脱硝工艺选择
探究燃煤锅炉的脱硝工艺选择摘要:影响燃煤锅炉NOx排放的因素有很多,包括炉型、煤种和运行工况等。
而现有的脱硝工艺包括低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术(SNCR和SCR),各种技术的脱硝效率、投资成本和运行成本各不相同,在考虑现有排放标准和未来标准的修订情况下针对电站燃煤锅炉、工业燃煤锅炉和流化床锅炉选择合适的脱硝工艺非常重要。
关键词:燃煤锅炉;脱硝;低NOx燃烧;SNCR;SCR1 燃煤锅炉脱硝技术介绍及其运用目前,各主要工业发达国家用来控制电站燃煤锅炉NOx排放的技术措施可分为两大类:低NOx燃烧技术以及烟气净化技术。
低NOx燃烧技术是通过对锅炉运行方式的改进调整来降低NOx的排放,而烟气净化技术主要有选择性无催化还原(Selective noncatalytic reduction,SNCR)和选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)两种。
表1对各种脱硝工艺的效果与投资费用进行了比较。
1.1 低NOx燃烧器和OFA在中国的运用各种各样的低NOx燃烧技术中,燃烬风技术(OFA)和低NOx燃烧器(LNB)被认为是最切实可行并在电站锅炉中得到了广泛应用。
它们既可以单独使用也可以联合使用,这两种方法联合使用可以脱除高达50%的NOx。
低NOx燃烧技术的商业化改造最早在中国的运用是2003年江苏利港电厂1号、2号炉明确把NOx减排作为改造目的和考核指标。
改造内容涉及到制粉系统、煤粉管道和燃烧系统。
改造后各种磨机组合下NOx平均排放浓度为400mg/Nm3,比改造前下降了54%~68%。
从2007年之后,低NOx燃烧技术的商业化改造项目开始多起来。
尽管低NOx燃烧技术改造对于燃用烟煤的锅炉效果很明显,可以达到或者接近国家排放标准,但对于贫煤和无烟煤锅炉,还应该考虑其它的烟气脱硝技术(SNCR和SCR),才能满足更严格的排放标准。
1.2 SNCR技术在中国的运用SNCR技术是把氨基类还原剂(NH3或尿素),喷入炉膛温度为800~1 100℃的区域,选择性地将烟气中的NOx还原为N2,不同还原剂有不同的反应温度范围(温度窗口),NH3的温度窗口为850~1100℃,尿素为950~1100℃。
锅炉脱硫脱硝方法论文
锅炉脱硫脱硝方法论文锅炉脱硫脱硝方法分析【摘要】我国作为能源大国,煤炭资源不仅在能源结构中占据重要地位,而且对环境产生重大影响。
煤炭在利用过程中产生的酸性气体,导致了酸雨的产生及土地的酸碱性变化,对人们的生产和生活造成不良影响。
所以,对我国燃煤锅炉脱硫脱硝技术的创新和改良势在必行。
本文总结了传统锅炉脱硫脱硝技术的缺点,并提出了一些建议。
1 锅炉脱硫脱硝原理对燃煤锅炉产生的有害气体的处理,一般采用的是化学吸收法和物理吸收法,采用特殊物质的吸附性或者化学能力,对有害气体进行吸收或与之发生反应将其转化为对环境无害的物质。
1.1 脱硝技术原理近年来,国际上对锅炉脱硝技术主要有:选择性催化还原烟气脱销技术(SCR)及选择性非催化还原烟气脱销技术(SNCR)。
日前,选择性催化还原烟气脱硝技术升级比较快,在韩国、西欧、韩国、美国被广泛应用,其中以氨为还原剂的还原烟气脱硝技术被应用的频率最高。
选择性催化还原烟气脱硝技术以液态氨做还原剂、以金属为催化剂,在温度为300-400 度的环境中,对锅炉烟气中NO、NO2 的消除率可达95%。
SCR 技术的特点是脱硝率较高,缺陷是造价及费用高,并且系统较复杂不宜操作。
选择性非催化还原烟气脱销技术不需要催化剂,可直接把含有NH2 的还原剂放进温度为850-1250?的环境对NO2 进行脱除。
对NO2 的脱除率可达30%一50%,可作为低NO2 废气处理技术的有益补充。
SNCR 技术的优势是造价和费用均较低,并且系统简单,但脱硝率相对较低。
伺服器脱硝法,是在SCR 技术及SNCR 技术的基础上,以尿素为还原剂和金属催化剂,按比例配比成一定浓度的溶液,通过伺服器变成气溶胶再随助燃空气溶进锅炉炉膛,可以借用SNCR 技术的运行设备,费用较低,并且脱硝率能接近甚至超过SCR 工技术的效果。
1.2 脱硫技术原理锅炉废气中产生的SO2 属酸性物质,可与碱性物质相互作用生成硫酸盐。
日前,先进国家的全部脱硫技术都是采用碱性物质作为脱硫剂,比如包括石灰石生石灰(CaO) 和熟石灰(Ca(OH)2)、(CaCO3)、碳酸纳(Na2CO3)、氨及碳酸镁等等。
燃煤锅炉脱硝改造技术选择分析
燃煤锅炉脱硝燃煤锅炉脱硝改造技术选择改造技术选择改造技术选择分析分析分析Selection of denitration Selection of denitration technology technology technology of coal of coal of coal--fired boiler fired boiler in in in modification works modification works modification works 摘要摘要 本文通过对比燃煤锅炉脱硝改造的各种技术,分析主要技术的应用可适用性,并通过实例说明如何选择合适的燃煤锅炉脱硝改造技术。
Abstract Abstract: In this paper, through the comparison of various De-NO x technology of coal-fired boiler,The article analyses the applicability of main technology, and explains how to select the appropriate denitration technology of coal-fired boiler in modification works.关键词关键词 脱硝技术,改造工程,应用分析Keywords:Keywords: denitration technology; modification works; applied analysis 1 前言前言随着社会经济的快速发展,工业企业污染物排放对环境的影响日益加剧。
经济发展与环境保护的矛盾日益突出。
为了适应国家可持续发展要求,构建和谐社会,国家对环保提出了更高的要求和标准,尤其对大气污染物的治理加大了力度。
随着我国脱硝政策的出台,电力系统首当其冲地成为脱硝减排的重点对象。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术燃煤锅炉是我国工业生产中常用的一种锅炉设备,但是在燃煤过程中会产生大量的氮氧化物和硫化物等有害气体,对环境造成污染。
对烟气进行脱硝是非常重要的环保措施。
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)技术是目前被广泛应用的烟气脱硝技术之一,可以高效降低燃煤锅炉的氮氧化物排放。
本文将详细介绍燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术的原理、工艺流程和应用情况,希望能够为相关领域的从业人员提供一定的参考。
选择性催化还原烟气脱硝技术是利用催化剂催化还原氮氧化物(NOx)和氨(NH3),将其还原成氮气(N2)和水蒸气(H2O)的一种气体净化技术。
其基本原理可用下列反应式来表示:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O反应中氨和氮氧化物在催化剂的作用下经氧化反应逐步转化为氮气和水蒸气,从而实现烟气中氮氧化物的脱除。
选择性催化还原烟气脱硝技术的核心是催化剂,根据不同的催化剂种类可分为铜、铁、钒、钨等多种材料,其中广泛使用的催化剂是钒钛催化剂和铜铁催化剂。
选择性催化还原技术需要在燃煤锅炉的烟气排放口前设置脱硝装置,烟气通过催化剂层时与喷射进入的氨气进行反应,达到脱硝效果。
二、选择性催化还原烟气脱硝技术工艺流程1.氨气供应系统:选择性催化还原烟气脱硝技术需要在燃煤锅炉的烟气处理系统中加入氨气进行反应。
需要设置一个稳定的氨气供应系统,通常使用的有液氨和氨水两种形式。
氨气供应系统通常会配备氨气储罐、氨气输送管道、喷氨装置等设施。
2.催化剂喷射系统:在烟气进入脱硝装置前,需要设置催化剂喷射系统,将催化剂喷洒到烟气中。
催化剂通常以固体颗粒的形式存在,可以通过气力输送或液体喷射的方式喷射到烟气中。
3.脱硝装置:脱硝装置通常是一个烟气净化器,内部填充有催化剂。
烟气通过脱硝装置时,与喷射进入的氨气和催化剂进行反应,将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水蒸气。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术【摘要】本文主要介绍了燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术,包括煤炭资源的重要性、燃煤锅炉的工作原理、燃煤锅炉产生的烟气中的氮氧化物、选择性催化还原脱硝技术原理以及实施方法。
燃煤锅炉选择性催化还原烟气脱硝技术对环境保护和经济效益都具有重要意义,未来在燃煤锅炉中的应用前景广阔。
文章总结了该技术在环保和经济方面的优势,并展望了其未来的发展前景,为燃煤行业的可持续发展提供了重要参考。
【关键词】燃煤锅炉、选择性催化还原、烟气脱硝技术、煤炭资源、氮氧化物、环保效益、经济效益、发展前景1. 引言1.1 燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术概述燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术是一种有效减少烟气中氮氧化物排放的环保技术。
燃煤锅炉作为热电厂主要的供热设备,广泛应用于工业生产和生活领域。
燃煤锅炉燃烧煤炭时会产生大量的烟气,其中包含的氮氧化物是导致大气污染和酸雨等环境问题的主要源头之一。
为了减少氮氧化物的排放,选择性催化还原脱硝技术被引入到燃煤锅炉的烟气处理过程中。
这种技术利用催化剂将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水,以达到减少大气污染的目的。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术不仅能有效降低排放的氮氧化物浓度,还能提高燃煤锅炉的热效率和节约能源。
该技术在当前环保意识日益增强的背景下受到了广泛关注和应用。
通过对该技术的深入研究和实践应用,可以更好地推动我国燃煤锅炉工业的可持续发展和环境保护工作。
2. 正文2.1 煤炭资源的重要性煤炭作为石油和天然气之后的第三大化石能源,在全球能源结构中仍扮演着重要角色。
煤炭资源的重要性主要体现在以下几个方面:煤炭是世界上最丰富的化石能源之一,储量极为丰富。
据统计,全球煤炭储量为约9800亿吨,此数字在全球化石燃料资源中居首,尤其以中国和印度的储量较为丰富。
煤炭具有较大的经济价值。
作为能源资源,煤炭广泛应用于发电、冶金、化工等领域,为各行业的发展提供了坚实的能源保障。
燃煤锅炉脱硫脱硝技术的优化研究
燃煤锅炉脱硫脱硝技术的优化研究随着现代工业化进程不断推进,能源消耗量也在逐年增加。
而作为能源中的主要代表,煤炭的使用量同样在逐年增加。
然而,燃烧煤炭会产生大量的二氧化硫和氮氧化物等有害气体,导致空气污染和酸雨的产生。
因此,燃煤锅炉脱硫脱硝技术的研究和应用显得至关重要。
一、燃煤锅炉脱硫脱硝技术的原理燃煤锅炉脱硫脱硝技术的原理简单来说就是在燃煤过程中产生的二氧化硫和氮氧化物经过去除后再排放。
其中,脱硫主要采用湿法和干法两种方法,湿法脱硫常用的工艺是石灰石石膏法,干法脱硫主要有喷射吸附剂法和固定床吸附法等。
脱硝则采用SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)两种方法。
SCR是通过催化剂将氨气和烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水,而SNCR则是通过添加还原剂使氮氧化物还原为氮气和水。
二、燃煤锅炉脱硫脱硝技术的优化研究虽然燃煤锅炉脱硫脱硝技术已经得到了广泛应用,但仍然存在一些问题。
其中,关键问题是如何提高该技术的脱除效率和降低运行成本。
因此,对燃煤锅炉脱硫脱硝技术进行进一步优化研究显得尤为重要。
1. 提高脱硫脱硝效率为了提高脱硫脱硝效率,可以采用以下几种方案:(1)增大催化剂的表面积和活性:通过选择更适合的催化剂和催化剂载体,增大催化剂的表面积和活性,以提高其脱硝效率。
(2)优化氨气的喷洒和混合方式:采用高效的喷嘴和混合器,使氨气与烟气更好地混合,提高其脱硝效率。
(3)采用先进的脱硝工艺:例如氨气逃逸催化剂再生法、脉冲电晕放电脱硝等,这些先进的脱硝技术可以提高脱硝效率,降低运行成本。
2. 降低运行成本为了降低燃煤锅炉脱硫脱硝技术的运行成本,可以采用以下几种方案:(1)降低使用成本:例如降低氨气使用量、增加脱硫剂的再生利用等,可以有效降低使用成本。
(2)增加脱硝装置的寿命:定期更换降低效率的催化剂,清洗被积灰和减少接触面积的脱硝吸附材料,可以提高脱硝装置的使用寿命,降低更换成本。
(3)提高节能效益:通过对锅炉系统的优化,尽可能地回收和利用烟气中的余热,提高节能效益,降低运行成本。
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究
燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究1. 引言1.1 背景介绍燃煤锅炉是我国工业生产中常用的热能设备,但其燃烧过程会释放大量的烟气污染物,如二氧化硫、氮氧化物等,严重影响大气环境质量和人民健康。
根据统计数据显示,我国燃煤锅炉排放的烟尘、氮氧化物等污染物超过了70%以上,成为大气污染的主要来源之一。
燃煤锅炉烟气治理成为当前环境保护领域的重要课题。
通过有效的治理方法,可以大幅减少燃煤锅炉烟气排放的污染物浓度,保护环境和人民健康。
目前,我国在燃煤锅炉烟气治理方面取得了一定的成果,但依然存在一些问题和挑战。
为了深入探讨燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术,本研究将从燃煤锅炉烟气的组成分析、烟气污染物排放情况、治理方法、脱硫脱硝技术研究进展和应用效果评估等方面展开研究,以期为我国燃煤锅炉烟气治理工作提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探究燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究的现状和进展,分析燃煤锅炉烟气的组成和污染物排放情况,总结不同的烟气治理方法和脱硫脱硝技术的特点和效果。
通过评估脱硫脱硝技术的应用效果,探讨燃煤锅炉烟气治理方法的重要性,为未来脱硫脱硝技术的发展方向提供参考。
本研究旨在为改善大气环境质量、减少燃煤锅炉排放对环境的影响提供科学依据和技术支持,为保护人类健康和生态环境作出贡献。
2. 正文2.1 燃煤锅炉烟气组成分析燃煤锅炉烟气组成分析是研究燃煤烟气中有害物质种类及浓度的重要环节。
燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气主要由氮氧化物、二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、一氧化碳和挥发性有机物组成。
其中氮氧化物是燃煤锅炉烟气中的主要污染物之一,其主要成分是一氧化氮和二氧化氮。
氮氧化物主要通过燃料中的氮和空气中的氮氧化合物生成。
二氧化硫是另一个重要的污染物,在燃煤锅炉燃烧过程中,硫在燃料中以硫的不同形式存在,主要以硫化氢、硫酸盐和硫酸的形式释放,形成二氧化硫。
颗粒物是燃煤锅炉烟气中的可吸入颗粒物的总和,包括煤灰、灰尘和烟尘。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术燃煤锅炉已经成为我国能源结构的重要组成部分,但燃煤锅炉排放的氮氧化物(NOx)是造成空气污染的主要因素之一。
选择性催化还原(SCR)技术是一种有效的烟气脱硝技术,它已广泛应用于燃煤锅炉的尾部处理。
本文主要讨论燃煤锅炉中选择性催化还原烟气脱硝技术的选择和应用。
1. SCR技术原理和性能SCR是一种将氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)溶液喷入尾部烟气中,通过催化剂将NOx与氨或尿素还原成氮气和水的技术。
SCR技术的主要反应可以写成:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2OSCR技术的主要性能包括脱硝效率和氨氧化率。
脱硝效率是指SCR系统对NOx的去除率,通常要达到90%以上。
氨氧化率是指SCR系统内的氨氧化反应(2NH3 + O2 → 2NO + 3H2O)比例,通常要控制在5%以下,以避免额外的NOx排放。
2. SCR技术的催化剂选择SCR技术的催化剂是其核心部分,直接关系到SCR系统的脱硝效率和稳定性。
SCR技术的催化剂可以分为大气压催化剂和高压催化剂两种。
大气压催化剂的工作温度范围在200℃至450℃之间,通常采用V2O5-WO3/TiO2、MoO3/TiO2、Cu-ZSM-5和Fe-ZSM-5等催化剂。
在催化剂的选择上,需要根据SCR系统的运行条件和烟气成分进行选择。
此外,催化剂的耐热性、耐毒性、耐水性和抗灰烬能力也是需要考虑的因素。
SCR技术在燃煤锅炉中的应用主要分为两种:前置SCR和后置SCR。
前置SCR通常用于新装置,它将SCR系统安装在锅炉出口处,可以有效地控制NOx的排放。
前置SCR的缺点是需要较高的温度(250℃以上)才能达到脱硝效果,因此需要增加锅炉的燃烧控制和废气余热回收设备。
4. SCR技术的发展趋势随着环保要求的不断提高和锅炉设备的更新换代,SCR技术将继续得到广泛应用。
未来的SCR技术发展趋势主要包括以下几个方面:(1)催化剂的改进和优化,提高SCR系统的脱硝效率和稳定性。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术燃煤锅炉是目前我国工业生产中常用的热能设备,但是燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的氮氧化物,其中主要成分为氮氧化物(NOX)。
高浓度的NOX不仅会对环境造成严重污染,还会对人体健康产生不良影响。
燃煤锅炉的NOX排放成为大气污染治理的重点之一。
为了减少燃煤锅炉排放的NOX,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术被广泛应用。
SCR 技术通过将氨和烟气中的NOX在催化剂的作用下进行反应,将NOX还原成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
本文将重点介绍燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术的选择原则、工艺流程及影响因素等内容。
1.适用性分析:燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术需要根据燃煤锅炉的排放特点来进行适用性分析。
需要考虑的因素包括燃煤锅炉的烟气温度、NOX排放浓度、燃料性质、燃烧特性等。
2.环保要求:根据国家和地方对燃煤锅炉NOX排放的环保要求,选择合适的SCR系统技术参数和催化剂性能。
3.经济性分析:在选择SCR系统时,还需要进行经济性分析,包括投资成本、运行维护成本、能耗等方面的考虑。
4.可靠性考虑:SCR系统是燃煤锅炉脱硝的关键设备之一,其可靠性对脱硝效果和设备运行稳定性具有重要影响,因此在选择SCR系统时,需考虑其可靠性。
二、工艺流程SCR系统的基本工艺流程包括氨水制备系统、氨水喷射系统、SCR反应器、氨水喷洒均匀性控制系统、变压器、废气均匀性控制系统等。
1.氨水制备系统:氨水制备系统主要由氨气(NH3)制备装置组成,氨气是SCR技术中的还原剂,通过氨气制备装置将液氨和水进行混合制备成氨水。
2.氨水喷射系统:氨水喷射系统主要由氨水喷射器、氨水喷射管和气流分配装置组成,其作用是将制备好的氨水喷射到燃烧炉的烟气中。
3.SCR反应器:SCR反应器是SCR系统的核心部件,是进行NOX还原的主要场所,通常是采用催化床进行NOX还原反应。
4.氨水喷洒均匀性控制系统:氨水在烟气中的喷洒均匀性对SCR反应器的性能有重要影响,因此需要设计合理的氨水喷洒均匀性控制系统。
浅谈燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用
浅谈燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用燃煤锅炉是工业生产中常见的热能设备,然而煤燃烧产生的烟气中含有大量的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两种物质是大气污染的主要来源之一。
为了减少NOx的排放,燃煤锅炉必须采取有效的脱硝技术。
本文将浅谈燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用,探讨脱硝技术的原理、分类和应用情况。
一、脱硝技术的原理脱硝技术是指采用化学或物理的方法,将燃烧产生的NOx转化成无害物质,从而减少大气污染。
目前常见的脱硝技术包括选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)、选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)和混合氨法等。
SCR技术是通过在烟气中注入氨水或尿素溶液,然后将其与烟气中的NOx在催化剂的作用下发生化学反应,生成无害的氮气和水蒸气。
SCR技术对NOx的脱除效率高,可以达到90%以上。
但SCR技术对催化剂的要求高,而且投资和运行成本也比较高。
混合氨法是将氨水与尿素溶液混合后喷射到烟气中,利用SCR和SNCR两种脱硝机理脱除NOx。
混合氨法综合了SCR和SNCR的优点,脱硝效率和投资运行成本介于两者之间,是目前工业上应用较多的脱硝技术之一。
二、脱硝技术的应用情况目前,我国燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用已经取得了一定进展。
根据《烟气污染物排放标准》(GB13223-2011)的要求,我国对燃煤锅炉的NOx排放标准也在逐步提高,而脱硝技术成为燃煤锅炉减排NOx的关键技术。
在火电行业,大部分大型燃煤锅炉已经配套了脱硝装置,如华电集团、大唐集团、国电集团等,在新建燃煤电厂中几乎都配备了SCR脱硝系统。
在工业锅炉领域,一些大型钢铁、化工、水泥等企业也都在进行脱硝技术改造,以满足环保要求。
随着环保政策的不断加强,我国对燃煤锅炉脱硝技术的要求也在不断提高,未来脱硝技术将更加广泛地应用到各个领域。
我国在煤炭清洁高效利用方面也在不断探索和研发新的脱硝技术,如超低排放燃煤锅炉技术、高效SCR催化剂技术等,以进一步降低NOx排放。
燃煤锅炉烟气SCR脱硝工艺关键技术研究
型,经干燥、烧结后,裁切装配而成,市场份额约
5%左右‘引。
(a)蜂窝式
(b)板式
(cJ波纹式
围3国外公司倦化荆形式
世界上几个知名催化剂厂家提供的催化剂模块 2.2催化剂组成
外形尺寸基本相当,产品规格基本不变,只有模块
催化剂结构除了有活性成分之外,还必须有承
的高度不同,如表2所示。
载材料(即载体)。Ti02、AI:O,、Fe:03及SiO:都
2 SCR催化剂设计
田1 SCR工艺过程原理
催化剂的设计包括催化剂本身微观组成及宏 观结构设计。在设计时,必须要充分考虑煤种特 点、锅炉燃烧方式、烟气实际排放特点和运行工 况。
1.锅炉;2.省煤器;3.氨/空气混合器;4.氨混合槽;5.氨蒸发器;6.液氨储罐;7.液氨槽车;8.催化反应器;
9.喷氨格栅或混合器;10.空气预热器
70
l SCR脱硝原理
SCR脱硝工艺是一种从燃煤电厂烟道气中脱除 氮氧化物(包括NO、NO:等,统称为NO,)的烟 气净化技术。由于其效率高,NH,/NO:摩尔比小, NH,逃逸率低,SO:/S03转化率低等优点,SCR脱 硝技术成了当前电站锅炉烟气脱硝的主流技术。表 l所示为一典型工艺设计参数…。
关于燃煤锅炉脱硫脱硝技术的探讨
关键词:燃煤锅炉;脱硫脱硝技术;
前言:
燃煤锅炉(Coal fired boiler),以燃料为燃煤的锅炉,主要是指在燃煤在锅炉膛内充分燃烧所释放的热量,将一些有机物质的载体及热煤水等加热至一定的压力或温度的一种热能的动力设备。在一定程度上,燃煤锅炉是我国最为重要的特种设备之一,关系到我国工业化的发展效率。而从我国工业化目前的发展形势来看,伴随着工业化的持续发展,我国的环境问题日益加剧,环境问题已经升上到了政治层面,我国对于环境、节能、安全等问题的重视程度不断提升。基于这种发展新常态下,对于我国工业燃煤锅炉提出了更高的要求。那么,为了能够有效的降低燃煤锅炉对环境所造成的污染程度,大力迎合国家的节能环保倡议,就需要合理的应用脱硫脱硝技术,充分发挥脱硫脱硝技术的功能优势,解决目前存在于工业燃煤锅炉的环境污染问题。从而实现我国工业与生态环境的平衡性发展,让我国的工业能够迈向新的发展征程。
在利用该项燃煤锅炉脱硫脱硝技术时应当先fe3添至到中性或碱性的溶液内形成一定的络合物而后通过络合物的利用来no2所形成的一些亚硝酰亚铁络合物充分吸收再通过与溶解的o2so2feedta及6的氧化镁增强石灰将其作为相应吸收液实现燃煤锅炉烟气的脱硫脱硝且脱硫脱硝的实际效果较为良好
关于燃煤锅炉脱硫脱硝技术的探讨
2、关于燃煤锅炉脱硫脱硝技术的分析
2.1金属氧化物的催化技术
燃煤锅炉脱硫脱硝技术中金属氧化物的催化技术,它主要是把金属的氧化物制成催化剂,利用该催化剂来实现对燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气脱硫脱硝。目前较为常见的有SnO2 -TiO2、CuO/Al2O3等。在应用该项燃煤锅炉脱硫脱硝技术进行烟气脱除时,应当依据实际的环境及相关要求,来进行设备的合理配置。如把CuO负载至γ-Al2O载体中制备催化剂,必须在300℃~450℃的条件下进行烟气内SO2的催化处理,把它转化成硫酸盐。此外,生成CuSO4与活性级分的CuO对于烟气内NO2予以催化处理,并把NH3合理喷至于烟气内。在催化的作用下逐渐形成N2,整体的燃煤锅炉脱硫脱硝有效率可达到92%以上。
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燃煤锅炉脱硝工艺选择论文
摘要:与煤粉锅炉相比,流化床锅炉本身是一种洁净煤燃烧技术,由于燃烧温度低,加上采用了分级燃烧,NOx的排放量低于300mg/Nm3,在现有的排放标准下是不需要采用其它的脱硝工艺。
如果未来要求排放小于100mg/Nm3,可以考虑采用SNCR或者SCR工艺。
1 燃煤锅炉脱硝技术介绍及其运用
目前,各主要工业发达国家用来控制电站燃煤锅炉NOx排放的技术措施可分为两大类:低NOx燃烧技术以及烟气净化技术。
低NOx燃烧技术是通过对锅炉运行方式的改进调整来降低NOx的排放,而烟气净化技术主要有选择性无催化还原(Selective noncatalytic reduction,SNCR)和选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)两种。
表1对各种脱硝工艺的效果与投资费用进行了比较。
1.1 低NOx燃烧器和OFA在中国的运用
各种各样的低NOx燃烧技术中,燃烬风技术(OFA)和低NOx燃烧器(LNB)被认为是最切实可行并在电站锅炉中得到了广泛应用。
它们既可以单独使用也可以联合使用,这两种方法联合使用可以脱除高达50%的NOx。
低NOx燃烧技术的商业化改造最早在中国的运用是2003年江苏利港电厂1号、2号炉明确把NOx减排作为改造目的和考核指标。
改造内容涉及到制粉系统、煤粉管道和燃烧系统。
改造后各种磨机组合
下NOx平均排放浓度为400mg/Nm3,比改造前下降了54%~68%。
从2007年之后,低NOx燃烧技术的商业化改造项目开始多起来。
尽管低NOx燃烧技术改造对于燃用烟煤的锅炉效果很明显,可以达到或者接近国家排放标准,但对于贫煤和无烟煤锅炉,还应该考虑其它的烟气脱硝技术(SNCR和SCR),才能满足更严格的排放标准。
1.2 SNCR技术在中国的运用
SNCR技术是把氨基类还原剂(NH3或尿素),喷入炉膛温度为800~1 100℃的区域,选择性地将烟气中的NOx还原为N2,不同还原剂有不同的反应温度范围(温度窗口),NH3的温度窗口为850~1100℃,尿素为950~1100℃。
SNCR系统可以在低NOx燃烧技术的基础上降低NOx排放25%~40%,所以具有良好的工业前景。
目前中国已经有江苏阚山电厂、利港电厂、北京国华热电厂、华能伊敏电厂、广东瑞明电厂采用了SNCR 技术。
对于氨逃逸量一般要求小于5ppm,这决定了SNCR的脱硝效率不会太高,尤其随着炉膛容量增大,混合性能差,氨逃逸量会增大,脱硝效率低于40%。
另外锅炉负荷波动频繁,温度窗口偏移大,自动无法投入。
因此SNCR系统更适合中小燃煤锅炉或者改造空间受限的老机组,而且必须和其它脱硝技术组合在一起才能满足日益严格的排放标准。
1.3 SCR技术在中国的运用
SCR是以NH3作为还原剂在催化剂表面上将NOx还原为N2的脱硝工艺,脱硝效率最高可到90%以上。
SCR系统在中国的应用最早是在福建后石电厂,到目前为止有上百台机组采用了SCR系统。
SCR的工艺相对简单,除了有些关键技术上的区别,各个公司的技术基本上大同小异。
(1)氨制备系统,包括液氨系统和尿素系统。
(2)氨喷射和混合系统,包括日立公司的传统密集型喷淋格栅,奥地利ENVIRGY公司的静态混合叶片,FBE公司的涡流混合器和德国巴克杜尔的三角翼混合器等。
(3)催化剂有蜂窝、板式和波纹板三种类型,主要的供应商包括日立(板式)、Argillon(蜂窝和板式)、日立造船(波纹板)、托普索(波纹板)、远达、凯瑞特、龙源、青岛华拓、中天环保、瑞基等。
2 燃煤锅炉脱硝工艺的选择
对于燃煤锅炉脱硝工艺选择要从脱硝工艺的工程投资和脱硝效率综合考虑,包括煤种的变化、现场空间和周围还原剂的来源及运行成本等因素。
所以对于电站燃煤锅炉、工业锅炉和流化床锅炉应该采用不同的技术路线。
2.1 电站燃煤锅炉的脱硝工艺选择
从表1的比较中可以看出采用低NOx燃烧技术是脱硝工艺的首选,目的是降低净化装置入口的NOx浓度,以达到减少初投资和运行费用的目的。
在此基础上再考虑其它的脱硝工艺。
通过上述分析比较,建议电站燃煤锅炉脱硝工艺的技术路线如下:
(1)老电厂优先采用用低NOx燃烧技术改造,燃用烟煤锅炉在现场条件允许下增加SCR系统或SNCR系统,而对贫煤或无烟煤锅炉,直接增加SCR系统。
(2)新电厂应优先选用低NOx燃烧系统,加装或预留SCR系统。
考虑排放标准的不断修正,应该考虑多种脱硝技术的组合,保持机组排放的领先性。
2.2 工业燃煤锅炉的脱硝工艺选择
我国的燃煤工业锅炉多以链条炉排锅炉为主,容量小而且分散,一般NOx排放为300~500mg/m3。
和电站燃煤锅炉相比,工业锅炉的减排是个难点,采用SNCR技术,但锅炉没有足够的温度空间,针对锅炉负荷变化调整非常困难,而采用尾部的SCR技术,尽管可以达到很高的脱硝效率,但成本太高。
另外,这两个技术都需要采用液氨系统或者尿素系统,要求很高的控制水平,而现有的工业锅炉普遍运行水平都不高,操作不当容易引起氨泄漏和氨逃逸偏大的风险。
因此,如何根据现有的水平寻找一种简单有效的降低NOx排放的手段,烟气再循环技术和CCS(Clean combustion system)燃烧技术被证明是可以降低NOx排放的有效手段。
(1)烟气再循环技术的运用。
烟气再循环技术是将烟气从锅炉尾部烟道引出并与送风机出口的空气混合进入风室,循环烟气中的一部分烟气则进入上部的OFA
喷口,这样可以降低过量空气系数15%~20%。
另外,可以对燃烬风喷口进行改造,增大燃烬风的穿透能力以改善炉膛内的混合,也可以设置单独的燃烬风风机和采用变频技术,使调节更加灵活。
从理论上来说,烟气循环量越大,炉膛出口含氧量越低,NOx排放量就越低,但考虑到烟气再循环对锅炉效率的影响,一般烟气循环量控制在35%以下。
在国内某35t/h燃煤链条锅炉进行烟气再循环改造,通过对改造前后的对比测试表明,过量空气系数从2.63降低到1.75,NOx排放从347.08降低到140.97mg/Nm3,减少了59.4%。
(2)CCS燃烧系统。
CCS燃烧技术揉和了气化炉、燃气锅炉以及OFA的技术,对传统工业锅炉的进煤斗和炉排进行改造,安装一个气化室,煤粉和石灰石的混合物从气化室的顶部进入,由于缺氧和高温环境下,燃料N被转化为N2,气化产生的CO和H2到燃烧室与通过OFA喷入的空气混合燃烧充分。
最终排放值可以控制到100~200mg/Nm3 左右。
2.3 流化床锅炉的脱硝工艺选择
与煤粉锅炉相比,流化床锅炉本身是一种洁净煤燃烧技术,由于燃烧温度低,加上采用了分级燃烧,NOx的排放量低于300mg/Nm3,在现有的排放标准下是不需要采用其它的脱硝工艺。
如果未来要求排放小于100mg/Nm3,可以考虑采用SNCR或者SCR工艺。
3 结论
本文对燃煤锅炉的主要脱硝技术进行介绍,包括在中国的运用情况,根据现有的排放标准对燃煤锅炉脱硝工艺的选择提出如下建议:
(1)电站燃煤锅炉应优先采用低NOx燃烧技术,对烟煤锅炉可以采用LNB+OFA+SNCR或者LNB+OFA+SCR的组合技术,而对于贫煤和无烟煤锅炉采用LNB+OFA+SCR的组合技术;(2)工业燃煤锅炉可以采用烟气再循环和CCS这样的低成本高效的技术;(3)流化床锅炉暂时还不需要采用额外的脱硝手段;(4)应该科学制定(修订)燃煤锅炉排放标准,循序渐进,保证中国脱硝环保产业的有序良性的发展。