燃煤电站氮氧化物控制.ppt

三、SNCR技术的应用 SNCR技术所具有的诱人的低成本，使这项技术非常具有吸引力，虽然由于SNCR的脱硝率没有SCR的高，在NOx排放控制要求十分严格的发达国家的应用受到了一定限制。但已有的运行经验表明，在许多工业部门的燃烧设备，比如垃圾焚烧炉、工业锅炉、加工厂的供热炉、造纸厂锅炉，水泥窑炉等，SNCR是一种具有高性价比的排放控制方法。另外，对于现有锅炉进行NOx减排的技术改造而言，SNCR比SCR简便易行。 鉴于上述原因，自20世纪80年代以后，很多国家都加大了对这种工艺的研究和改进，美国以及欧洲国家的奥地利、丹麦、荷兰和瑞典的燃煤机组进行了多次全尺度实验和建立示范工程，还对用氨、苛性氨及尿素等不同药品作为还原剂进行了大规模的试验，使得这项技术日趋成熟。进入20世纪90年代后，在电厂中的应用也得到了长足的发展。目前，SNCR已经在大型燃煤、燃油和燃气的电站锅炉的应用中达到了50%以上的NOx脱除率，和低NOx燃烧器或天然气再燃烧等燃烧控制技术一起使用，还能达到SCR的脱硝水平。 3．SNCR工艺系统的组成 SNCR工艺系统主要由还原剂储存及供应系统、还原剂喷射(加药)系统、控制系统三都分组成。 (1)还原剂储存及供应系统。还原剂储存设施要求具有能够维持SNCR系统运行的1 ~3个星期所需要药量的容量。 目前运行的SNCR系统所使用的还原剂主要有三种选择：液氨、氨溶液和尿素。这些都是在市场可以买到的商品。 SNCR系统的还原剂储存和供应系统与前面SCR系统的相同。只是储存和供应系统的设计容量比SCR系统的大。这是因为与SCR系统相比，SNCR系统消耗还原剂的量多所至。 如前所述，由于氨属于危险品。使用过程中的管理不当会造成事故，而尿素便于储存和分散，不必担心因NH3的泄漏造成污染，可以使整个系统变得更加安全可靠和便于操作。目前很多SNCR系统更愿意使用尿素作还原剂。尤其是在大型燃烧设备中这种趋势更为明显。 使用尿素溶液作还原剂时，溶液浓度不超过50％。 尿素溶液的储存罐通常用多元酯纤维材料制成，并且在内壁有优质的乙烯树脂防腐蚀层。这些容器垂直布置在混凝土基础上，整个建筑要遵照有关防震设计标准，并装有防止泄露的设施以及测量液位和温度的仪器仪表。 尿素在送入炉膛之前，需要首先经过一套稀释设备进行稀释。稀释后的尿素再利用多个多级不锈钢离心泵、过滤器，电动加热器加压加热送到喷射系统。过滤器的作用是防止尿素中的杂质堵塞喷射口。加热是为了防止溶液结冰，加压是为了获得高速射流。准备好的尿素输送至喷射系统后再经分流设备按操作指令分配到各个喷射口。 随着以尿素为还原剂的应用越来越广泛，以尿素为基础的系统在国际上已经有标准设计。标准组件有泵，阀，内部管道仪器等，为不同的用户提供成套系统的供货，不但降低了成本而且使维护管理变得方便。 对使用者来说，假如供应者在经济的运输距离内，可以选择40%~50%的尿素预混溶液。当尿素液体的消耗量小于每年250000ga1 (US)(约1000m3)时，液体运输是比较经济的选择。 假如使用量中等或很大，或者地区偏远，比较经济的选择是用卡车或火车把袋装的固体尿素运送过来。卡车运输袋装尿素的包装袋上有防潮层可防止尿素吸水和结块。吸水和结块是很多地下储藏系统的主要问题。这种方法需要人工搬运和储存空间。 假如可能的话应避免在储存仓库中储存干尿素，这是因为干尿素有很强的吸水性。有许多尿素在储存仓库内结块的报道。如果由于现场的限制，必须使用储存仓库的时候，干尿素的贮存环境应达到适用于放置仪器的空气环境标准，并覆盖干的毛毯之类的东西。储存仓库应有防水措施并具有易于装卸的结构形状和设备。避免出现干尿素储存问题的最好办法是把干尿素立即转变成溶液并把它储藏在罐中。一个液体储藏罐所占空间要比一个储藏建筑物小。 把干尿素转变成溶液的方法是直接把尿素和软水分批混合，放热量大约是900Btu/lb(约2093. 4kJ/kg)。使用这种方法，应准确地控制溶液浓度，并以此作为整个工艺过程控制和监测的基础。自动化程度比较低的混合系统是通过人工用测量体积的方法把尿素和水进行混合的，并在每批尿素溶液加入液体储藏罐之前测量液体比重。 (2)还原剂喷射系统。还原剂喷射系统由喷射泵和安装在炉膛壁上的喷射装置组成。有两种类型的喷射装置——墙式喷射器(又称喷嘴)和枪式喷射器(又称喷枪)。 墙式喷射器安置在选定位置的锅炉内壁上，由于这种结构的喷射器不直接暴露在热的烟气中，因此它们的运行寿命比较长。墙式喷射器通常用在小型锅炉，在这些锅炉中小范围的喷射即可以将反应物和烟气充分混合。枪式喷射器从锅炉墙壁伸进烟气中。枪式喷射器通常用于大型锅炉。这种锅炉由于炉膛尺寸大使得烟气和还原剂均匀混合的难度加大，为了获得还原剂与烟气的均匀混合，有的设计将喷枪延伸至锅炉通道