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燃煤锅炉脱硝技术

发布者:  发布时间:2007-01-26  浏览次数:3038

一、烟气中氮氧化物的形成:

①热力型NOX

主要反应:N2+O→NO+N、N+O2→NO+O、N+OH→NO+H

相关因素:a.高温环境b.燃料与空气的充分混合

在无烟煤燃烧过程中,热力型NOx含量可达到排放总量的一半以上

②燃料型NOX

燃料型氮氧化物是燃料中有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物。

相关因素:a.与燃料和空气的混合程度密切相关b.与燃烧区域的温度关系不大c.烟煤燃烧中,约80%的NOx为燃料型。

③快速型 NOx:在燃烧的早期生成。

形成过程,空气中的氮和燃料中的碳氢化合物反应生成。

对于燃煤锅炉,快速型NOx所占份额一般低于5%

二、氮氧化物的控制方法:炉内控制技术

a.降低燃烧温度b.控制燃料和空气的混合比例与时机

主要控制方法:燃烧器设计参数(风速、风温、旋流强度等)优化

煤粉浓缩技术、分级送风OFA技术等

三、氮氧化物的控制方法:烟气控制技术

①.选择性非催化还原法 (SNCR)

主要反应:4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O(氨作为还原剂)

2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O + CO2(尿素为还原剂)

反应温度:760 ~ 1090℃,最佳反应温度:870~1050℃

脱硝效率:城市固体垃圾炉转化效率在30~50%之间,大型电站锅炉转化效率控制在20~40%之间。

SNCR脱氮系统流程图

SNCR的优点:投资费用低

SNCR的缺点:脱硝效率低;可靠性差;氨的逃逸率较大。

②选择性催化还原法 (SCR)

主要反应:

    4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

    2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

  6NO2 + 8NH3 →  7N2 + 12H2O

反应温度:230~450 ℃,一般应用温度:320~400 ℃,脱硝率70~90%

SCR脱氮系统流程图

SCR系统组成:反应器/催化剂系统;烟气/氨的混合系统;氨的储备与供应系统;烟道系统;SCR的控制系统

影响催化剂寿命的几个因素:高温下催化剂的烧结、As的毒化、碱土金属(CaO)、碱金属(Na,K)的毒化、卤素(Cl)的毒化、飞灰磨损。