<dfn id="jh51n"></dfn>

      <ol id="jh51n"></ol>

      <del id="jh51n"><menuitem id="jh51n"></menuitem></del>
        <ruby id="jh51n"><big id="jh51n"><ruby id="jh51n"></ruby></big></ruby>


              樂(lè )山金源環(huán)保設備有限公司

              脫硫、脫硝、除塵、有機廢氣VOCs治理(除臭)
              化工、冶金、水泥、建材、礦山等行業(yè)超低排放解決方案

              咨詢(xún)熱線(xiàn)

              13881382561 18981361820

              SNCR煙氣脫硝

              一、 SNCR脫硝 技術(shù)概述:

                    隨著(zhù)國家環(huán)保要求的日益提高,燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硝排放已提到各級部門(mén)的議事日程。對于 NOx 排放則可以根據 NOx 產(chǎn)生的過(guò)程,采用燃燒優(yōu)化調整與燃燒后處理技術(shù)相結合的方式。SNCR是一種無(wú)需催化劑的脫硝方式,是 Selective Non-Catalytic Reduction 的縮寫(xiě),其直譯為“選擇性非催化還原反應”。由于不需要催化劑,為得到較強的化學(xué)反應活性,SNCR 技術(shù)需在較高的爐膛溫度(900-1150℃)下,用氨或尿素等氨基還原劑來(lái)選擇性地還原煙氣中的 NOx。一般來(lái)說(shuō),大型鍋爐由于受到爐膛尺寸的影響,還原劑在爐膛內較難均勻混合,SNCR 的脫硝效率將低于 40%,而需要催化劑的SNCR 的脫硝效率可達到 80% 以上。由于 SNCR脫硝技術(shù)投資成本較低、改造方便,適宜協(xié)同應用其他脫硝技術(shù),因而在燃煤電廠(chǎng),尤其是老廠(chǎng)脫硝改造上還是取得了廣泛的應用。

                1、 SNCR脫硝的主要化學(xué)反應

                因為在鍋爐燃燒的煙氣中氮氧化物包含了 NO 和NO2,而 NO 占到煙氣中 NOx 的 90% 以上。所以脫硝過(guò)程以去除 NO 為主。鑒于我集團改造以尿素為還原劑,所以這里僅列出以尿素為還原劑與 NO 在 SNCR 下的反應過(guò)程。其化學(xué)反應方程式為:

                CO(NH2)2→2NH2+CO

                NH2+NO→N2+H2O

                CO+NO→N2 +CO2

                總的反應式為: NO+CO(NH2)2+2O2→2N2+CO2+2H2O (1)

                從以上反應方程式可以看出,在適當的爐膛溫度下 NOx 與還原劑(尿素)反應,生成無(wú)害的氮氣、二氧化碳和水。但在方程式(2) 中可以看出,在溫度過(guò)高的情況下尿素本身也會(huì )被氧化成 NOx,反而會(huì )增加NOx 的排放。

                4NH3+5O2— 4NO+ 6H2O (2)

                所以在 SNCR 的技術(shù)中,溫度是至關(guān)重要的參數。

                以下我們就介紹以尿素為還原劑的SNCR脫硝技術(shù)在鍋爐的應用中SNCR 的幾個(gè)性能參數


              SNCR脫硝4.jpg

                1.1 溫度窗口

                溫度窗口就是脫硝反應的最佳爐膛溫度區間。若反應溫度過(guò)低,還原劑與 NOx 沒(méi)有足夠的活化能使脫硝反應快速進(jìn)行,導致脫硝效率降低。但溫度過(guò)高,尿素本身也會(huì )被氧化成 NOx ,從而增加 NOx 的排放、脫硝效率下降??梢灶A見(jiàn),脫硝效率與反應溫度的關(guān)系曲線(xiàn)試為一條開(kāi)口向下的拋物線(xiàn),拋物線(xiàn)頂點(diǎn)左右兩側的區間即是溫度窗口。以尿素為還原劑的SNCR,溫度窗口在 900-1150℃。機組不同的負荷對應于鍋爐的爐膛溫度分布也不相同,所以用于向爐膛中噴入還原劑的噴射器也是分若干層布置的,以適應不同鍋爐負荷。一般來(lái)說(shuō),SNCR 溫度窗口大體對應于鍋爐燃燒器上部至折焰角之間的區域。

                1.2 停留時(shí)間

                在還原劑離開(kāi)溫度窗口前 SNCR 的整個(gè)反應過(guò)程必須完成,這樣才能達到理想的脫硝效果。這些過(guò)程包括:

                (1)從噴射器中射出的尿素溶液與煙氣混合

                (2)尿素溶液中水的蒸發(fā)

                (3)尿素中分解出 NH3

                (4)NH3 再分解為 NH2 以及自由基

                (5)NOx 與 NH2 的反應

                所以說(shuō),延長(cháng)還原劑在溫度窗口下的停留時(shí)間脫硝反應就會(huì )更加充分。若想獲得理想的脫硝效率,還原劑的停留時(shí)間至少需要 0.5 秒。該參數與鍋爐結構有較大的關(guān)系。

                1.3 氨逃逸率

                由于 SNCR 工藝中沒(méi)有催化劑,不會(huì )增加煙氣中 SO3 的濃度,在相同的逃逸氨濃度時(shí),SNCR 工藝對由于煙氣中 NH3 遇到SO3 會(huì )產(chǎn)生 NH4HSO4 而造成的鍋爐尾部受熱面上飛灰沉積、空氣預熱器堵塞、腐蝕的危險性最小。一般 SNCR 工藝的逃逸氨一般控制在 5-10pmm。有資料顯示當飛灰中 NH3 含量超過(guò) 5ppm(質(zhì)量比)就會(huì )聞到氨氣的味道,從而影響飛灰的綜合利用。


              二、SNCR 脫硝裝置簡(jiǎn)介:

                根據脫硝改造要求,實(shí)際證明,低 NOx 燃燒器與 SNCR 技術(shù)相結合,能滿(mǎn)足了現行的超低排放要求。在SNCR改造中,為便于現場(chǎng)設備的安裝,制造商采用模塊化的供貨方式。每個(gè)模塊在脫硝流程中都具備一定的功能。具體如下:

                2.1 循環(huán)模塊

                循環(huán)模塊的作用將儲存罐中 50% 濃度的尿素溶液輸送至鍋爐上部平臺的分配模塊并在尿素溶液儲罐和計量模塊之間循環(huán),以保證反應劑的持續供應并保持尿素溶液維持一定的溫度。

                2.2 墻式噴射器與多噴嘴噴射器

                由于尿素溶液存在一定的腐蝕性,尿素溶液噴入爐膛的噴射器全部用 316L 不銹鋼制造。墻式噴射器分布在鍋爐前墻、燃燒器的上方,其外形類(lèi)似于鍋爐短式吹灰器,多個(gè)噴射器成為組??梢韵胂?,僅憑前墻墻式噴射器無(wú)法使還原劑在爐膛內均勻混合。這樣就不能得到高的脫硝效率。所以必須增加多噴嘴噴射器。多噴嘴噴射器分布在鍋爐兩側墻,其外形類(lèi)似于鍋爐伸縮式吹灰器。為保證還原劑在整個(gè)鍋爐寬度方向對 NOx 進(jìn)行有效攔截,多噴嘴噴射器設若干對噴嘴,噴嘴數量視爐膛內管屏間距而定。通過(guò)霧化空氣,形成霧化顆粒狀的尿素被送入鍋爐煙氣中。由于多噴嘴噴射器在爐膛中的工作溫度較高,所以在噴射器內部通有除鹽水作為多噴嘴噴射器冷卻水。多噴嘴槍噴射器配帶減速箱的電動(dòng)伸縮機構,當噴射器不使用、噴射器套管冷卻水流量不足、冷卻水溫度高或霧化空氣流量不足時(shí),多噴嘴槍噴射器會(huì )自動(dòng)從鍋爐中退出。

                2.3 計量站模塊

                噴射區計量模塊是脫硝控制的核心裝置,用于精確計量和獨立控制到鍋爐內每個(gè)噴射區的尿素溶液濃度。該模塊采用獨立的化學(xué)劑流量控制,通過(guò)區域壓力控制閥與就地 PLC 控制器的結合并響應來(lái)自于機組燃燒控制系統、NOx 和氧監視器的控制信號,自動(dòng)調節反應劑流量,對 NOx 濃度、鍋爐負荷、燃料或燃燒方式的變化做出響應,打開(kāi)或關(guān)閉噴射區或控制其質(zhì)量流量。


              噴氨分配模塊.jpg

                2.4 分配模塊

                分配模塊用來(lái)控制到每個(gè)噴槍的霧化/冷卻空氣、混合的化學(xué)劑和冷卻水的流量??諝?、混合的化學(xué)劑可以在該模塊上調節,達到適當的空氣/液體質(zhì)量比率,取得最佳的 NOx 還原效果。


              三、選擇 SNCR 工藝需注意的問(wèn)題

                3.1目前國內沒(méi)有現成的 50% 尿素溶液采購,所以從化肥廠(chǎng)買(mǎi)來(lái)袋裝尿素自行配制成尿素溶液。由于尿素的溶解過(guò)程是吸熱反應,其溶解熱高達 -57.8cal/g(負號代表吸熱)。也就是說(shuō),當 1克尿素溶解于 1 克水中,僅尿素溶解,水溫就會(huì )下降57.8℃。而 50% 的尿素溶液的結晶溫度是 16.7℃。所以,在尿素溶液配制過(guò)程中需配置功率強大的熱源,以防尿素溶解后的再結晶。在北方寒冷地區的氣象條件下,該問(wèn)題將會(huì )暴露的更明顯,因此在設計中應重點(diǎn)考慮加熱源防止結晶。

                3.2在整個(gè)脫硝工藝中,尿素溶液總是處于被加熱狀態(tài)。若尿素的溶解水和稀釋水的硬度過(guò)高,在加熱過(guò)程中水中的鈣、鎂離子析出會(huì )造成脫硝系統的管路結垢、堵塞。因此,必須在尿素中添加阻垢劑或采用除鹽水作為脫硝工藝水。

                3.3由于多噴嘴噴射器工作在爐膛內部高溫區,為防止噴射器冷卻水管路內部結垢。需采用除鹽水作為多噴嘴噴射器冷卻水。一般來(lái)說(shuō),除鹽水來(lái)自凝汽器。凝水泵送并經(jīng)減壓后進(jìn)入多噴嘴噴射器,與多噴嘴噴射器換熱、減壓后再返回凝汽器。單個(gè)多噴嘴噴射器所需冷卻水在2-10 噸之間。所以,在老機組改造中必須考慮是否有除鹽水的富裕量。

                3.4在 SNCR 脫硝工藝中,壓縮空氣的耗量也是較大的。噴射霧化需要壓縮空氣,設備的冷卻需要壓縮空氣,管路吹掃也需要壓縮空氣。這一系列壓縮空氣的需用必須考慮壓縮空氣量的余量,當然也可以根據使用廠(chǎng)用蒸汽代替壓縮空氣,但也需要考慮廠(chǎng)用氣的富裕量。

                3.5在鍋爐長(cháng)時(shí)間投用SNCR后因為使用尿素做為還原劑,尿素反應大量氨析出,易造成鍋爐飛灰及爐渣氨氣味較重,在鍋爐灰銷(xiāo)售方面應注意。


              SNCR脫硝.jpg


              四、鍋爐應用SNCR后運行中出現的問(wèn)題及預防

                4.1腐蝕機理的探討

                在SNCR 噴射系統中,噴槍設計采用的是高壓泵輸送尿素溶液和稀釋水,用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)。噴頭采用螺紋連接,在運行過(guò)程中,發(fā)現噴槍壓縮空氣堵塞,噴槍不霧化并且噴射距離較遠,沖刷腐蝕水冷壁,鍋爐SNCR投運后,發(fā)現配備的噴槍較短,噴出的尿素溶液正好噴到水冷壁上腐蝕水冷壁。

                由于在SNCR 投運前,鍋爐水冷壁沒(méi)有發(fā)生過(guò)類(lèi)似狀態(tài)的腐蝕,所以推斷噴孔周?chē)浔诠艿母g跟滴落的尿素溶液有關(guān)。根據尿素行業(yè)的經(jīng)驗,尿素溶液在一定條件下具有較強的腐蝕性。SNCR 噴孔周?chē)臓t灰、煙氣、空氣以及水蒸汽、滲漏的水滴等與尿素作用,產(chǎn)生了一系列化學(xué)反應。按照腐蝕過(guò)程的機理,可以把這種腐蝕分成兩類(lèi):化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕是沒(méi)有電流產(chǎn)生的腐蝕過(guò)程;電化學(xué)腐蝕是有電流產(chǎn)生的腐蝕過(guò)程。但是,有時(shí)很難區分,從SNCR 水冷壁的腐蝕情況來(lái)看,兩種腐蝕都存在,但是以電化學(xué)腐蝕為主。

                腐蝕機理:電化學(xué)腐蝕是由于金屬與作為導電體的電解質(zhì)互相作用, 引起電流自金屬的一部分流向另一部分,而發(fā)生金屬的破壞。鍋爐水冷壁管(20G)與噴槍滴落的尿素溶液相接觸(尿素溶液是一種電解質(zhì)并具有極性),在水的極性分子的吸引下,鋼材表面的一部分鐵原子,開(kāi)始移入溶液中而形成帶正電荷的鐵離子, 而鋼材上保留多余的電子,并帶有負電荷。如果鐵離子不斷地進(jìn)入滴落的尿素溶液中,水冷壁管就會(huì )逐漸出現坑洞,造成腐蝕破壞。然而,正常情況下,在一段時(shí)間后鋼材表面會(huì )出現雙電層的現象。由于鋼材表面帶負電荷, 鋼材上的負電荷吸引尿素液中帶正電荷的鐵離子,使鋼材表面形成雙電層。這時(shí)可阻礙鐵離子進(jìn)一步溶解腐蝕, 有利于防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生。但是,由于尿素溶液不斷地滴落蒸發(fā)(且尿素溶液中溶解了其他可以溶解鐵離子的陰離子),不斷地從陰極吸引電子, 從而使陽(yáng)極不斷有電子向陰極移動(dòng), 而陽(yáng)極上的鐵離子也就不斷移入液滴中,腐蝕不斷加劇,產(chǎn)生了去極化現象。

                4.2SNCR脫硝技改多個(gè)項目運行以來(lái),鍋爐水冷壁可能出現爆管。原因是尿素溶液霧化不好滴流到鍋爐水冷壁或尿素壓力高尿素溶液直接噴射到對面水冷壁所致,經(jīng)資料查詢(xún)尿素溶液分解產(chǎn)生NH3和煙氣中的CO2在高溫環(huán)境下生成氰酸氨,此物質(zhì)的生成對金屬表面的鈍化膜能產(chǎn)生活化腐蝕,使金屬機械強度完全喪失,在應力的作用下,金屬會(huì )突然產(chǎn)生脆性爆破。那么分析引起尿素噴槍霧化不好的原因主要有:一是噴槍壓縮空氣(蒸汽)不穩忽高忽低或者堵塞,二是尿素壓力不穩或堵塞。前者易造成鍋爐水冷壁嚴重的爆破事故,后者易造成慢性的水冷壁泄漏事故。

                4.3針對此問(wèn)題的存在與改造廠(chǎng)家及時(shí)溝通確定改造方案:一是加長(cháng)噴槍并將噴槍角度下傾5度防止噴槍霧化不好尿素溶液滴至水冷壁上;二是噴槍?xiě)刻鞕z查霧化情況,對噴槍不霧化、霧化不良的及時(shí)疏通或更換,同時(shí)噴槍投入時(shí)應先開(kāi)氣管再開(kāi)水管,噴槍退出時(shí)先關(guān)水管呆一段時(shí)間再關(guān)氣管,保證溶液不漏流;三是.在噴孔下部水冷壁彎管部位加裝不銹鋼護板,外部敷耐火所料,防止起停系統時(shí)候的漏流與水冷壁管直接接觸;四是嚴格控制溶液和壓縮風(fēng)的壓力,保證霧化良好、射程遠與煙氣充分混合,達到良好的使用效果,在停爐后要做噴槍霧化試驗,以保證噴槍達到良好的霧化效果;五是根據氨逃逸數據控制合適的尿素用量,不能盲目過(guò)量使用,造成受熱面腐蝕及尾部煙道的堵塞。


              五、總結和建議 

                SNCR脫硝技術(shù)占地面積小、對鍋爐改造的工作量少、施工安裝周期短、節省投資,較適合于老廠(chǎng)改造。尿素顆?;蚰蛩厝芤涸谶\輸和儲存的安全性遠遠高于液氨,以尿素作為還原劑的 SNCR 技術(shù)對于場(chǎng)地受限的電廠(chǎng)的脫硝改造將有一定優(yōu)勢。由于 SNCR 脫硝效率較低,SNCR 可以協(xié)同低NOx 燃燒器改造或簡(jiǎn)易 SNCR 等其他脫硝方式,在優(yōu)化投資成本的前提下以期獲得滿(mǎn)意的脫硝效率。建議在脫硝改造前的項目可行性研究中,應對電廠(chǎng)的工業(yè)水源、電源、汽源、氣源、除鹽水量及其輸送能力的備用情況進(jìn)行詳細的調查,從而找到適合本廠(chǎng)的最優(yōu) SNCR 脫硝方案。同時(shí)結合SNCR尿素溶液易腐蝕等特性,早日做好防范措施,以免日后造成不必要的損失。


              樂(lè )山金源環(huán)保設備有限公司
              久久午夜激情,99re在线精品视频免费,国产天堂在线一区二区三区,麻豆精品视频

                <dfn id="jh51n"></dfn>

                  <ol id="jh51n"></ol>

                  <del id="jh51n"><menuitem id="jh51n"></menuitem></del>
                    <ruby id="jh51n"><big id="jh51n"><ruby id="jh51n"></ruby></big></ruby>