<cite id="plzvz"><listing id="plzvz"><track id="plzvz"></track></listing></cite>

      <menuitem id="plzvz"></menuitem>
      <nobr id="plzvz"><thead id="plzvz"></thead></nobr>

        <nobr id="plzvz"></nobr>

                <nobr id="plzvz"><delect id="plzvz"><i id="plzvz"></i></delect></nobr>

                您好,歡迎訪問河北誠譽環境工程有限公司網站!
                服務熱線
                脫硝工程
                煙氣脫硝
                您的當前位置:噴槍 > 新聞資訊 > 煙氣脫硝
                垃圾焚燒爐SNCR脫硝效率的影響因素及建議
                作者:  來源: http://www.dehooizolder.com/yqtx/n2776.html   發布時間:2020-10-28

                摘要: SCNR脫硝效率的影響因素有:溫度、NH3/NOx混合度.分析了NH3/NOx混合度的影響因素.結合垃圾焚燒爐SNCR脫硝工程的實際經驗數據,研究了溫度對脫硝效率的影響,并提出相應的對策.

                引言

                SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)脫硝技術于20世紀70年代起源于日本,80年代末在歐盟國家開始工業應用,90年代初進入美國。該技術由丹麥FLOW.VISION有限公司引入我國,隨后美國燃料科技、德國ERC等公司紛紛進入中國推廣。SNCR脫硝技術具有改造工期短、改造難度小、投資少等優點,是一種經濟環保的脫硝技術,目前,已在我國工業經濟中廣泛應用及發展。

                1 原理

                SNCR脫硝技術是在一定的(一般是800°C~1000°C)煙氣條件下,向煙氣中噴入脫硝還原劑。在高溫條件下,還原劑迅速地分解成NH3,同時與煙氣中的NOx發生氧化還原反應,將NOx還原成N2與H2O蒸汽。該技術采用的脫硝還原劑一般為氨水和尿素2種。氨水作為還原劑時,噴射入高溫煙氣后,迅速氣化成NH3和H2O蒸汽。主要化學反應為:

                4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

                4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O

                采用尿素作為還原劑時,噴射入高溫煙氣后,先分解為NH3,同時與煙氣中的NO發生氧化還原反應。主要化學反應為:

                2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O

                6CO(NH2)2+8NO2+O2→10N2+6CO2+12H2O

                2 溫度的影響分析

                以各行業SNCR脫硝工程實例為基礎,在NH3/NOx混合均勻程度完全相同的前提下,分析不同情況下的溫度對脫硝的影響。

                2.1 不同還原劑的最佳反應溫度

                不同還原劑需要的SNCR脫硝溫度不盡相同。以重慶市某600t/d垃圾焚燒鍋爐和大連市某500t/d垃圾焚燒鍋爐為例。其中,重慶項目還原劑為尿素,大連項目的還原劑為氨水。

                重慶項目:在鍋爐負荷控制在80%,噴射入爐膛的尿素溶液(40%,w/w)控制在49.3kg/h,混合液總量控制在450kg/h時,每隔1min,記錄一次SNCR脫硝系統的運行參數(氨逃逸率均為0mg/Nm3)。

                大連項目:在鍋爐負荷控制在65%~75%,噴射入爐膛的氨水(20%,w/w)控制在30kg/h,混合液總量控制在180kg/h時,每隔1min,記錄一次SNCR脫硝系統的運行參數(氨逃逸率均為5~6mg/Nm3)。

                根據測算CEMS檢測點與噴槍的距離,噴射點(脫硝反應點)至CEMS的時間約3min,扣除時間上的延遲后,測試結果如圖1。

                1.jpg

                圖1表明,在鍋爐負荷和還原劑噴入量均不變的情況下,氨水作為還原劑,NOx的排放量谷值所對應的煙氣溫度約825°C;尿素作為還原劑時,NOx的排放量谷值所對應的煙氣溫度約930°C。

                SNCR脫硝系統比較適宜的反應溫度區域為800°C~1000°C,即脫硝反應效率較高的溫度區間。其中,氨水利用率較高的溫度區間為800°C~870°C;尿素利用率較高的溫度區間為870°C~970°C。當溫度低于該區間時,反應不徹底,即未參加反應的NH3增加,使得NH3逃逸率增加,會產生二次污染;當反應溫度高于該區間時,NH3的氧化反應占主導,增加了還原劑的消耗量,即脫硝效率下降。

                2.2 還原劑相同,不同溫度對脫硝效率的影響

                以大連市某500t/d垃圾焚燒鍋爐為例,在鍋爐負荷控制在65%~75%,噴射入爐膛的氨水(20%,w/w)控制在30kg/h,混合液總量控制在180kg/h時,每隔1min,記錄一次SNCR脫硝系統的運行參數。結果如圖2。

                2.jpg

                圖2表明,在鍋爐負荷不變,噴入鍋爐的氨水量和稀釋水量均不變的情況下,煙氣溫度在825°C時,NOx的排放濃度最低。煙氣溫度偏高或偏低,NOx的濃度均升高。NH3逃逸率值穩定地控制在6mg/Nm3以下。

                1)區間一:780°C~825°C內,隨著溫度升高,NOx的濃度降低。主要是因為溫度的升高,脫硝反應加劇,越來越多的NH3與NOx發生反應,而降低NOx

                的濃度。

                (2)區間二:825°C~880°C內,隨著溫度的升高,NOx的濃度升高。主要原因有:1)溫度升高,NH3與NOx的反應減弱,NOx的排放濃度升高;2)煙氣溫度的升高,局部會產生NOx,同樣會增加NOx的濃度。

                氨逃逸率穩定地控制在6mg/Nm3,而噴氨量不變,說明參與反應的NH3量基本不變,即NH3的利用率不變。

                “區間一”的斜率的絕對值,比“區間二”的要低,說明“區間二”內所產生的NOx濃度高于區間一。即溫度越高,產生NOx的速度越快。

                NH3逃逸率一直處于5~6mg/Nm3,說明煙氣中有部分NH3未與NOx發生反應,而直接隨煙氣一起排入大氣??赡苁怯蓢姌岇F化的分布不均勻導致。

                2.3 負荷不變,溫度升高對脫硝效率的影響

                由于垃圾的熱值不同(特別是垃圾焚燒爐),在垃圾投料量不變的情況下,爐膛內溫度會出現波動。以大連市某500t/d垃圾焚燒鍋爐為例。該系統噴槍設置為前墻2支、側墻各2支,共6支。運行時全部啟用。

                在鍋爐負荷80%不變,即垃圾投料量保持不變的情況下,設定噴射入氨水耗量25kg/h不變,測試不同溫度條件下,通過調節混合液總量,使NOx的排放值控制在200mg/Nm3以下。

                3.jpg

                圖3顯示了煙氣溫度與混合液總量的關系。趨勢表明:在鍋爐負荷不變情況下,煙氣溫度升高時,增加混合液的總量,可使NOx排放值保持不變。

                根據程序控制原理:混合液總量=噴氨量+稀釋水量。在噴氨量不變的情況下,混合總量增加,體現為稀釋水量的增加,噴射入爐膛內的氨水濃度變低混合液總量的增加,說明每支噴槍的流量增加。在噴槍的設計出力下,流量增加后,噴槍霧化的液滴粒徑會增加,液滴在高溫煙氣中的氣化時間增加。因此,液滴在氣化的過程中,隨煙氣向上流動至溫度稍低的區域,氣化后的NH3與NOx在溫度稍低的區域,發生氧化還原反應。

                3 NH3/NOx混合度

                NH3與煙氣(NOx)的混合是通過噴槍實現。NH3與煙氣(NOx)混合得越充分,發生氧化還原反應后,NH3的利用效率越高,脫硝效率也越高,反之越低。SNCR脫硝還原劑(氨水或尿素溶液),均是以液態形式噴射入煙氣中,通過噴槍,將液體霧化成無數個小粒徑的液滴,均勻地分布在煙道截面上。其混合的均勻程度,與噴槍有很大關系。因此,在SNCR脫硝系統中,噴槍是最為關鍵的一個設備。

                3.1 噴槍布置

                噴槍的布置,涵蓋兩方面:噴槍數量和噴槍的霧化形式。根據控制邏輯,正常運行時,噴入鍋爐的混合液總量(Q)不變。在一定的煙氣截面積(S)上,布置一定數量(n)的噴槍,單支噴槍的流量為()。因此,噴槍的數量決定了每支噴槍的流量。數量越多,單支噴槍流量越小,反之越大。

                不考慮煙氣自然混合的因素,使還原劑覆蓋整個煙氣截面,則每支噴槍需要覆蓋的一定截面積()。一定的噴槍流量()下,噴槍的不同霧化形式,脫硝的效率也不完全一樣。江寶寶等對CFB鍋爐的研究表明,在同樣噴槍數量下,扇形噴槍噴射速率比圓錐形噴槍大2.8m/s,霧化后粒徑比圓錐形噴槍小9~16μm,更有利于提高脫硝效率。

                3.2 噴槍霧化粒徑

                噴槍霧化液滴粒徑的大小,決定了NH3與煙氣的接觸面大小。理論上來說,噴槍霧化后的液滴粒徑越小,液滴與煙氣(NOx)的接觸面越大,NH3的利用率越高,

                脫硝效率越高。然而,液滴越小,質量就越小,單個液滴獲得的動量越小,其在煙氣中的阻力作用下,液滴的穿透力衰減極快,導致液滴在煙氣中的覆蓋面小。

                因此,霧化后液滴的動量(粒徑大小和速率),直接影響到液滴對煙氣截面的覆蓋率。選擇合適的噴槍參數,即合適的霧化液滴的動量,成為SNCR脫硝工程成敗的關鍵。

                江寶寶等對不同負荷和不同的霧化形式下,SNCR脫硝的效率進行研究,并研究了噴槍不同出力下的霧化特性。但未對霧化液滴的動量(大小、速率)與脫硝效率的關系做研究。噴槍最佳的動量(大小、速率),將是SNCR脫硝效率提升的主要研究方向。對SNCR脫硝工程的設計和效率提升,將起到很明顯的指導作用。

                4 結論及建議

                (1)不同還原劑利用率的最佳溫度不同。氨水利用率最高時煙氣溫度約為825°C,較高的溫度區間800°C~870°C;尿素利用率最高時的煙氣溫度約為930°C,較高的溫度區間為870°C~970°C。

                (2)同一還原劑在不同溫度下的利用率不一樣。在利用率最高所對應的煙氣溫度兩側,離得越遠,還原劑利用率越低。高溫區的利用率高于低溫區。

                (3)當噴槍處的溫度仍高于最佳反應溫度區間時,可通過增加混合液(還原劑+稀釋水)的總量,達到較高的脫硝效率。在爐膛產生的初始NOx濃度不變的情況下,即還原劑的耗量不變,則只需通過增加稀釋水的量即可。

                SNCR脫硝系統設計時,建議設置多層噴槍,以適應爐膛負荷調整時引起的溫度變化。由于爐膛內溫度呈現上低下高的分布,當高負荷時,上層噴槍處溫度適合,噴槍自動切換至上層;當低負荷時,下層噴槍處溫度適合,噴槍自動切換至下層。這樣,不論爐膛的負荷如何變化,SNCR脫硝反應點,始終處于最佳溫度區間內。

                成 人免费视频免费观看