某廠65t/h燃煤鏈條鍋爐煙氣脫硝治理

利進卓（廣州市環境保護技術設備公司廣東廣州510030）

某廠65t/h燃煤鏈條鍋爐煙氣脫硝治理

利進卓
（廣州市環境保護技術設備公司廣東廣州510030）

通過工程實例，介紹SNCR工藝處理65t/h燃煤鏈條鍋爐煙氣脫硝中各主要設備控制及參數說明。在投入運行后滿足相關排放要求，處理效率約52.4%。

SNCR；脫硝；鏈條鍋爐

1 項目概況

某廠65t/h燃煤鏈條鍋爐需進行煙氣脫硝處理，以減少氮氧化物的排放，改善周邊空氣質量。根據鏈條鍋爐特性，擬采用SNCR脫硝處理技術，SNCR脫硝建設周期短、投資少，滿足設計要求。

2 污染物濃度及排放標準

根據廣東省地方標準《鍋爐大氣污染物排放標準》及業主相關要求，本項目執行氮氧化物排放濃度≤200mg/m3。

其氮氧化物初始濃度及排放標準如下：

初始濃度：≤350mg/m3

處理后排放濃度：≤200mg/m3

3 處理工藝方案

3.1 鏈條鍋爐參數

鏈條鍋爐設計煤種為二類煙煤，NOx平均排放濃度約350mg/Nm3（6%O2,干基），煙氣量為90000Nm3/h。

3.2 SNCR脫硝處理工藝介紹

SNCR（選擇性非催化還原法脫硝技術）系統工藝脫除煙氣中的NOx，首先利用爐膛作為反應器，在爐膛上方設置噴射口噴入還原劑（尿素水溶液），進行SNCR的反應。爐膛溫度在900～1100℃的溫度區域，還原劑能夠快速熱解成NH3并和煙氣中的NOx發生還原反應，把NOx還原為N2和H2O，最后達標排放。

本項目采用尿素(CO(NH2)2)為還原劑，使得操作系統更為安全可靠，而不必當心氨泄露而造成新的污染。反應式如下：

總的反應方程式為：

當溫度超過1100℃時，NH3會被氧化成NO，反而造成NOx排放濃度增大。其反應為：

當煙氣溫度過高情況下，超過了還原反應溫度窗口時，NH3就被氧化成NOx：

SNCR工藝的NOx脫除效率，主要取決于反應時間、NH3和NOx的化學計量比、反應溫度、混合程度等。SNCR工藝的溫度控制相當重要，其最佳反應溫度是950℃。

當反應溫度過低，NH3的反應不完全，并且容易造成NH3泄漏；而反應溫度過高，NH3則容易被氧化成NOx，影響了NH3的脫除效率。故反應溫度過高或過低時，都會導致還原劑的損失和NOx脫除率下降。

3.3 SNCR工藝流程及說明

圖1 SNCR工藝流程圖

本脫硝裝置主要由三個系統組成，一是SNCR計量/噴射模塊系統，另一個是還原劑制備供應系統，再加上儀表和控制系統。

（1）SNCR計量/噴射模塊系統

在爐膛前設有爐前噴射裝置，設置有一定數量的噴射層，每層由一定數量的噴射器組成。噴射層布置在爐膛燃燒區域的上部，噴射裝置由單獨閥門控制，以便于適應鍋爐由于負荷變化引起的爐膛煙氣溫度的變化，從而有利于尿素溶液在最佳反應溫度窗口噴入爐膛。

（2）還原劑制備供應系統

投加尿素在溶解罐中，用蒸汽增溫便于尿素溶解，配制40%的尿素溶液。再由泵輸送至尿素溶液儲罐，在儲罐中的尿素溶液經蒸汽加熱后再用水在靜態混合器混合作用下將尿素溶液稀釋至10%。稀釋后的10%尿素溶液再泵入爐膛，并在空氣的作用下形成霧狀，并在爐膛內進行脫硝反應。

（3）儀表和控制系統

脫硝控制系統主要實現兩部分功能，一部分為尿素系統的控制，主要實現尿素的卸載，儲罐的轉運。另一部分為反應器區的控制，主要實現NOx脫出濃度的控制及反應器各工況的監視、噴射器的控制等。

3.4 SNCR技術優點

（1）SNCR的脫硝效率約50%，也作為低NOx燃燒技術的補充處理手段；

（2）化學增強劑可以使用來改善潛在有副產物的控制能力，并且在還原NOx時能夠擴大溫度范圍；

（3）SNCR技術是目前已投入商業運行中較為成熟的煙氣脫硝技術；

（4）目前霧化控制模式和NOx測量等技術較為成熟，可以更好地控制脫硝還原劑的混合程度和噴入劑量，使其具有更高更穩定的脫硝效率。

4 SNCR脫硝系統主要設備表

（1）尿素溶液高壓泵，1臺，5m3/h，60m，2.2kw

（2）尿素溶解裝置，1套，Ф2000×2000mm，SUS304

（3）尿素溶液稀釋裝置，1套，SUS304

（4）尿素溶液儲罐系統，1套，Ф3000×2500mm，SUS304

（5）尿素溶液噴射模塊，1套，INJ-NT-65

（6）SNCR控制系統，1套

5 SNCR脫硝處理效果及結論

SNCR脫硝系統經調試投入運行后，經檢測分析煙氣中氮氧化物處理效果如下：

處理前濃度：341 mg/Nm3；處理后濃度：162 mg/Nm3

上述工程實例證明，65t/h燃煤鏈條鍋爐100%負荷運行，噴射10%濃度尿素溶液300L/h，煙氣脫硝處理效率約52.4%，滿足相關設計要求。SNCR脫硝技術，其建設周期短、基建投資少、不使用催化劑、運行成本較低，有著較大的經濟優勢，比較適合于現有中小型鍋爐改造項目。

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