SNCR脫硝技術在75t/h燃煤鍋爐上的應用

凌紹華+景長勇

摘要：闡述了SNCR脫硝技術在某公司75t/h燃煤循環流化床鍋爐的應用，以及對SNCR工藝系統，并對脫硝效果、運行費用及環境效益進行了分析。運行結果表明：鍋爐煙氣采用SNCR技術，脫硝效率達到68.50%，處理后NOx濃度為87mg/m3，滿足《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）要求。

關鍵詞：選擇性非催化還原法；循環流化床鍋爐；脫硝技術

中圖分類號：TK229.6

文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2016）22-0034-02

1引言

根據國家環保法規及相關政策的要求，河北某熱力公司對1臺75t/h循環流化床燃煤鍋爐配套建設煙氣脫硝工程，采用以尿素為還原劑的SNCR（選擇性非催化還原法）脫硝工藝，煙氣經處理后達到設計要求，系統運行穩定、可靠。

2主要設計參數

該公司現有1臺75t/h循環流化床燃煤鍋爐，鍋爐運行參數如表1所示，工程設計指標如表2所示。

3.1SNCR技術原理

SNCR脫硝技術是在無催化劑的作用下，將氨水或尿素作為還原劑，噴入鍋爐的合適溫度區域（850～1050℃），還原劑與煙氣中的NOx發生反應，生成N2和H2O[1～3]。

該公司SNCR脫硝工程選用的還原劑為尿素，尿素溶液噴入鍋爐內發生的化學反應如下[4，5]：

2NO+CO（NH2）2+1/2O2→2N2+CO2+2H2O

3.2工藝流程

SNCR脫硝系統由尿素溶液制備系統、尿素溶液分配調節系統、尿素溶液噴射系統、壓縮空氣儲存及分配調節系統、PLC控制系統、煙氣在線檢測系統等組成。工藝流程如圖1所示。

外購的袋裝固體尿素通過人工倒料方式倒入尿素溶解罐，與加入的除鹽水按一定比例進行混合，通過蒸氣盤管進行加熱溶解，配制成50%的尿素溶液，并送到尿素溶液儲罐。50%的尿素溶液通過泵輸送至靜態混合器與除鹽水進行混合稀釋，配制成5%～10%的尿素溶液，經尿素溶液分配調節系統分配到各個尿素溶液支管路，并通過控制系統對各個支路的尿素溶液流量進行獨立控制。在燃煤鍋爐旋風分離器入口區域分層布置12支尿素溶液噴射器，并以壓縮空氣做霧化介質，以達到理想的霧化效果。SNCR脫硝系統設置PLC控制系統，在鍋爐煙囪處配置在線煙氣分析儀，對排放煙氣中的NOx、NH3濃度進行監測，并將在線監測值與尿素溶液噴射系統聯鎖。PLC控制系統根據煙氣排放的在線監測數值，自動調整尿素溶液噴射量，在確保脫硝效率同時，避免尿素溶液過量噴射造成的二次污染。

4運行效果

該脫硝工程在完成168h滿負荷試運行期間對煙氣進行監測分析，各項指標優于設計要求，具體監測結果如表3所示。

5.1經濟效益分析

試運行期間，運行費用主要是材料與動力消耗，包括尿素、稀釋水、壓縮空氣及電力消耗。各種費用見表4。

如表4所示，該鍋爐SNCR脫硝系統總運行成本為59.64萬元/a（該鍋爐每年以160d生產日計）。

5.2環境效益分析

該工程投入運行后，脫硝效率超過68.50%，每年減少氮氧化物排放約120t，可有效改善鍋爐所在地的大氣環境，環境效益及社會效益顯著。

6結論

采用SNCR技術應用于75t/h循環流化床鍋爐煙氣脫硝工程，取得良好的環境效率及社會效益。運行結果表明：在NOx初始濃度為276mg/m3的情況下，處理后NOx濃度小于100mg/m3，脫硝效率達到68.50%，氨逃逸量小于1.83mg/m3。實施該工程后，每年可減排NOx約120t。

參考文獻：

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[4]段傳和，夏懷祥.燃煤電站SCR煙氣脫硝工程技術[M].北京：中國電力出版社，2009：13～14.

[5]周菊華，孫海峰.火電廠燃煤機組脫硫脫硝技術[M].北京：中國電力出版社，2010：168～170.