基于濕法脫硫脫硝技術的工業鍋爐脫硝應用分析研究

摘 要：隨著環保政策日趨嚴格，工業鍋爐脫硝改造成為環保治理熱點，由于工業鍋爐燃燒效率低，爐膛溫度及煙氣溫度均不滿足常規SCR或SNCR脫硝技術要求，文章針對一種濕法氧化技術脫硝工藝的應用情況進行分析研究，探討該技術路線可行性及前景。

關鍵詞：工業鍋爐；脫硝；環保；濕法脫硫脫硝；氧化劑

1 概述

隨著北京市對大氣排放要求的進一步嚴格，某公司決定對三臺46MW燃煤鏈條熱水鍋爐實施脫硝改造工程，由于爐膛上部溫度為700度左右，出口煙氣溫度（一級省煤器出口）在300度以下，常規SCR/SNCR技術不適合該種爐型脫硝改造。針對該種燃煤鍋爐低溫燃燒及經常調峰變負荷運行特性，經過大量調研論證，該公司采用了濕法聯合脫硫脫硝技術進行了脫硝改造。

2 脫硝系統技術要求及工藝原理

每臺鍋爐配置一套脫硝裝置，安裝在濕法脫硫（鎂法）系統后，系統主要技術參數如表1。

表1 脫硝系統參數

本工程采用的濕法氧化吸收工藝，吸收劑采用NaClO2+A復合劑， 主要工藝流程為：在適當酸性條件下，吸收劑溶液經配料輸送泵輸送入吸收塔噴射系統，與煙氣在吸收塔充分混合后，在強氧化劑的作用下，發生吸收反應生成硝酸鹽和水，去除氮氧化物。反應后的煙氣經水平煙道至煙囪達標排放。其流程簡圖如圖1。

3 脫硝系統調試及試運行情況分析

3.1 脫硝漿液酸堿度對脫硝率的影響

脫硝系統安裝完成后，經單體調試，聯合調試及帶負荷調試，進行168小時連續運行，結果如圖2，在鍋爐負荷60%-85%，脫硝藥液濃度：0.17%～0.7%；NOx原始平均濃度：121.5ppm，pH值3.79～6.07的情況下脫硝漿液酸堿度對氮氧化物脫除及脫硝效率影響為：脫硝效率維持在70%以上，4.05時，脫硝效率有所下降，NOx濃度升高。

3.2 亞氯酸鈉濃度對脫硝率的影響分析

實驗得到亞氯酸鈉濃度變化時，PH值、NOx濃度、脫硝率對照情況如表2。

由以上數據可見，在鍋爐60-80%負荷情況下，當NOx入口濃度在220mg/m3左右時，鍋爐出口排放NOx能夠達到100mg/m3以下，當亞氯酸鈉濃度太低時，由于有效氧化劑太少，即使調低漿液pH值，脫硝效率也無法得到保證，當亞氯酸鈉濃度逐漸升高時，pH值可適當提高，使酸性減弱；但PH值太高接近中性時，即使亞氯酸鈉濃度提高，脫硝效率也較低。

3.3 單臺爐鍋爐負荷與亞氯酸鈉耗量的關系

加入鹽酸量受脫硫系統SO2濃度影響，根據運行情況投加，對比關系曲線如圖3。對調試數據積累分析，得到鍋爐負荷與亞氯酸鈉耗量基本關系為：

（1）低負荷下：亞氯酸鈉每臺爐耗量約（90～100）kg/h；

（2）中負荷下：亞氯酸鈉每臺爐耗量約（100～120）kg/h；

（3）高負荷下：亞氯酸鈉每臺爐耗量約（120～130）kg/h。

4 結論及建議

工業鍋爐利用亞氯酸鈉溶液作為脫硝劑，利用氧化吸收原理進行脫硝，經過調試及168小時連續試運行，證明該技術路線是可行的，在工業鍋爐脫硝改造中有一定示范效應及推廣價值。從該技術的應用情況看，提出以下幾點建議：

（1）從脫硝原理上分析，因脫氮有效成分是亞氯酸鈉和二氧化氯的混合體，建議漿液濃度應控制在0.3%～0.5%之間，pH應控制在4.0～4.5之間。脫硝控制原則為：漿液濃度較低時（小于0.3%），pH應控制在3.5～4.5之間，保證有效的氧化劑產生，當漿液濃度較高時（0.7%），pH控制在小于5.0，效率可達80%以上。

（2）因漿液池亞氯酸鈉濃度無法在線連續測定，建議定期測試亞氯酸鈉漿液濃度，并檢測氯根含量，以便指導運行人員進行脫硝控制。

（3）運行人員需要密切關注脫硫系統運行情況，因SO2活性比NO要高，如果脫硫效率低，將導致消耗較多脫硝劑，會造成經濟上的損失。

（4）脫硝漿液中有氯化物存在，會對不銹鋼產生點蝕，因此脫硫脫硝系統中應避免采用不銹鋼材料。

參考文獻

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