SNCR法烟气脱硝技术在CFB锅炉中的应用
循环流化床锅炉SNCR脱硝技术的应用分析
循环流化床锅炉SNCR脱硝技术的应用分析发布时间：2022-07-22T02:37:51.870Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：邓大锋[导读] 选择性非催化还原法（SNCR）脱硝技术具有投资少、成本低、改造量小等优势邓大锋国投盘江发电有限公司摘要：选择性非催化还原法（SNCR）脱硝技术具有投资少、成本低、改造量小等优势，在各类锅炉烟气脱硝中得到应用。
SNCR脱硝技术不使用催化剂，将还原剂如氨水、尿素溶液等喷入800℃～1100℃的烟气中，还原剂迅速热分解出NH3，并与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。
关键词：循环流化床；锅炉；SNCR脱硝技术；应用前言如今由于NOx排放量的越来越多，使得环境越来越差，雾霾越来越严峻。
而造成NOx排放量变多的主要因素就是循环流化床锅炉增多，据调查发现我国目前共有3000多台循环流化床锅炉。
现阶段我国要求燃煤电厂NOx排放浓度不得超过100mg/m3，而很多循环流化床锅炉NOx排放浓度都在350mg/m3以上，严重超过了标准要求，为符合标准要求，便对300MW循环流化床锅炉展开了优化改造，将尿素作为SNCR脱硝的主要还原剂，优化改造以后NOx排放量符合了环保要求。
1 NOx产生原因及优化措施1.1 NOx产生原因锅炉所产生的NOx组成部分为：NO、NO2及N2O等。
通常锅炉产生的NOx类型有三种，分别为：燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx。
循环流化床锅炉产生NOx的主要原因就是因为烟煤、褐煤以及页岩等燃料燃烧，从而产生了大量的NOx。
1.2 NOx优化措施现阶段我国常用的NOx控制方法有两个，即燃烧控制法和烟气脱硝法。
对于燃烧控制法来说，其优化具有三种形式，即使用低氮燃烧器、低氮改造和燃烧调整等；对于烟气脱硝法来说，其具有两种形式，即SCR法和SNCR法。
其中，SCR法是利用催化剂的作用，让还原剂和NOx反应为N2及水；SNCR法是在不含有催化剂时，在高温下让还原剂和NOx产生还原反应。
cfb锅炉sncr烟气脱硝氨逃逸的控制手段
ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ烟气脱硝氨逃逸的控制手段ＣｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐｏｆＣＦＢｂｏｉｌｅｒＳＮＣＲｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ朱愉洁１ꎬ韩元１ꎬ２ꎬ袁东辉１(１.内蒙古电力科学研究院ꎬ内蒙古自治区呼和浩特㊀０１００２０ꎻ２.内蒙古工业大学能源动力学院ꎬ内蒙古自治区呼和浩特㊀０１００２０)摘要:控制氨逃逸是选择性非催化还原法(ＳＮＣＲ)烟气脱硝在循环流化床(ＣＦＢ)锅炉中应用所必须面对的问题ꎮ总结了氨逃逸对环境和电厂设备造成的危害ꎬ归纳了造成氨逃逸过大的原因ꎬ提出了通过提高ＳＮＣＲ烟气脱硝全负荷适应性㊁加入添加剂㊁控制氨氮摩尔比㊁提高烟气和还原剂混合的均匀性及优化脱硝自动控制系统等方式以降低氨逃逸量ꎬ为燃煤电厂环保㊁安全㊁经济运行提供依据ꎮ关键词:氨逃逸ꎻＳＮＣＲ烟气脱硝ꎻＣＦＢ锅炉ꎻ大气污染Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐｉｓａｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｍｕｓｔｂｅｆａｃｅｄｂｙＳＮＣＲｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＣＦＢｂｏｉｌｅｒａｐ￣ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ.Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｈａｒｍｃａｕｓｅｄｂｙａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｅｑｕｉｐ￣ｍｅｎｔ.Ａｎｄｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｅｘｃｅｓｓｉｖｅａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｌｓｏ.ＩｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅＳＮＣＲｆｕｌｌｌｏａｄａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙꎬａｄｄｉｎｇａｄｄｉｔｉｖｅｓꎬｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅＮＨ３/ＮＯｘｍｏｌａｒｒａｔｉｏꎬｉｎ￣ｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｔｈｅｍｉｘｉｎｇｏｆｆｌｕｅｇａｓａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅ￣ｇｙ.Ｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬｓａｆｅｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｍｍｏｎｉａｓｌｉｐꎻＳＮＣＲｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻＣＦＢｂｏｉｌｅｒꎻａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ中图分类号:Ｘ７０１.７㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:０６７４－８０６９(２０２０)０２－０１８－０４０㊀引言燃煤电厂排放的ＮＯｘ占大气中ＮＯｘ总排量的３５％~４０％ꎬ对环境造成严重污染[１]ꎮ目前燃煤电厂降低ＮＯｘ排放的成熟方法主要有烟气脱硝和低氮燃烧两种ꎬ当选择合理的送风和燃烧方式时ꎬ相比于煤粉炉ꎬ循环流化床(ＣＦＢ)锅炉的ＮＯｘ排放一般可维持在３００ｍｇ/ｍ３(标态干基６％Ｏ２)以下ꎬ同时ＣＦＢ锅炉还具有燃料适应性广㊁负荷调节性强等优势ꎬ在国内外都有广泛的应用[２－３]ꎮ鉴于大气污染的严峻形势ꎬ我国于２０１１年修订并发布了«火电厂大气污染物排放标准»(ＧＢ１３２２３－２０１１)[４]ꎬ其中规定在役ＣＦＢ机组执行ＮＯｘ的排放限值为２００ｍｇ/ｍ３(标态干基６％Ｏ２)ꎬ重点地区ＣＦＢ机组执行ＮＯｘ的排放限值低于１００ｍｇ/ｍ３(标态干基６％Ｏ２)ꎮ这就要求ＣＦＢ锅炉必须结合烟气脱硝技术才能实现达标排放ꎮ选择性非催化还原法(ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｎｏｎ－ｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎꎬＳＮＣＲ)是一种在不使用催化剂的条件下ꎬ在一定温度范围(一般为８５０ħ~１１５０ħ)内ꎬ利用喷射系统(一般指雾化喷枪)向炉膛内喷射的氨基还原剂(ＮＨ３㊁尿素或氰尿酸)将烟气中的ＮＯｘ还原成Ｎ２和Ｈ２Ｏ的烟气脱硝工艺[５]ꎮ其主要反应方程式如下ꎮ４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２ң４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ(１)４ＮＨ３＋２ＮＯ＋２Ｏ２ң３Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ(２)８ＮＨ３＋６ＮＯ２ң７Ｎ２＋１２Ｈ２Ｏ(３)㊀㊀该工艺的脱硝效率仅有３０％~６０％ꎬ但具有投资和运行维护费用低ꎬ建设周期短ꎬ不需要专门的反应器等优势ꎮ而ＣＦＢ锅炉的运行温度区间㊁初始排放ＮＯｘ浓度和对脱硝效率的要求都与ＳＮＣＲ烟气脱硝技术相吻合ꎬ所以目前ＳＮＣＲ技术是ＣＦＢ锅炉烟气脱硝的主流技术[６－７]ꎮ在ＳＮＣＲ烟气脱硝实际运行过程中ꎬ在多种原因的共同作用下会引起还原剂的过量ꎬ造成氨逃逸过大ꎬ对环境及脱硝下游设备造成影响ꎬ本文将针对这一问题进行分析ꎬ并提出解决建议ꎮ基金项目:内蒙古电力公司内蒙古电力科学研究院资助项目(２０１６自筹－１１)８１１㊀引起氨逃逸原因１.１㊀机组负荷变动大通常在运行过程中还原剂是均匀喷入的ꎬ而机组负荷波动频繁ꎬ引起床温㊁烟温㊁烟气流场变化ꎬ造成ＮＯｘ分布不均ꎬ就会导致还原剂不能与ＮＯｘ及时反应ꎬ烟道内部分区域还原剂不足ꎬ部分区域还原剂过量ꎬ而过量部分就会引起氨逃逸增大[８]ꎮ１.２㊀过量喷氨由于ＳＮＣＲ脱硝技术还原剂利用率低[９]ꎬ在实际应用中往往采取过量喷ＮＨ３的方式来保证ＮＯｘ的达标排放ꎬ过量的ＮＨ３无法与ＮＯｘ反应ꎬ会随着烟气排入大气ꎬ造成氨逃逸高ꎻ同时也会造成还原剂的浪费ꎬ增加企业运行成本ꎮ１.３㊀反应温度有试验研究表明[１０]ꎬ在其他反应条件(还原剂用量㊁烟气工况等)相同的情况下ꎬ当反应温度低于９００ħ时ꎬ氨逃逸随着温度的降低而迅速增大ꎻ当温度高于９００ħ时ꎬ氨逃逸会随着反应温度的升高而迅速降低ꎮ１.４㊀氨氮摩尔比除反应温度外ꎬ氨氮摩尔比是另一个影响ＳＮＣＲ烟气脱硝效率的主要因素[１１]ꎮ在一定温度下ꎬ氨氮摩尔比的提高有利于脱硝效率的增加ꎬ但氨逃逸量也会随之增大ꎮ１.５㊀雾化喷枪参数的影响作为ＳＮＣＲ烟气脱硝的主要设备之一ꎬ雾化喷枪的雾化效果直接影响到脱硝反应的效率ꎬ如果喷枪不能使还原剂在短时间内雾化成粒径均匀的小液滴ꎬ将会阻碍烟气与还原剂的混合ꎬ造成脱硝反应不完全ꎬ引起氨逃逸增大[９]ꎮ２㊀氨逃逸的危害２.１㊀造成大气污染氨气是一种碱性气体ꎬ燃煤电厂的氨逃逸会给大气带来二次污染ꎮ这是因为氨气可与硝酸或硫酸等酸性气体(气体来源是大气中的ＳＯ２及ＮＯｘ等气态污染物)发生反应ꎬ生成铵盐气溶胶ꎬ其反应机理如下:ＮＨ３＋Ｈ２ＳＯ４ңＮＨ４ＨＳＯ４(４)ＮＨ４ＨＳＯ４＋ＮＨ３ң(ＮＨ４)２ＳＯ４(５)ＮＨ３＋ＨＮＯ３ңＮＨ４ＮＯ３(６)ＮＨ３＋ＨＣｌңＮＨ４Ｃｌ(７)㊀㊀其中(ＮＨ４)２ＳＯ４(ＡＳ)和ＮＨ４ＮＯ３气溶胶是大气ＰＭ２.５的重要组成部分ꎬ当其到达某一浓度就会造成雾霾ꎮ研究发现[１２－１４]越严重的污染天气ꎬ铵盐质量总和占ＰＭ２.５中二次颗粒比例就越高ꎮ２.２㊀堵塞、腐蚀空预器通过实际运行案例和软件模拟结果可知ꎬ空预器阻力会随着氨逃逸率的增加而增大ꎬ这是因为在ＳＮＣＲ烟气脱硝反应过程中ꎬ过量的ＮＨ３和烟气中的ＳＯ３(由ＳＯ２氧化而来)在一定条件下会形成ＮＨ４ＨＳＯ４(ＡＢＳ)和(ＮＨ４)２ＳＯ４(ＡＳ)ꎬ主要化学反应式如下:ＮＨ３＋ＳＯ３＋Ｈ２ＯңＮＨ４ＨＳＯ４(８)２ＮＨ３＋ＳＯ３＋Ｈ２Ｏң(ＮＨ４)２ＳＯ４(９)㊀㊀ＡＳ是一种干燥粉末状物质ꎬ不会粘附在设备上ꎬ通过吹灰可以去除ꎮ而ＡＢＳ是一种粘稠状固体ꎬ具有吸湿性㊁腐蚀性和粘性[１５]ꎬ其粘附在设备表面很难被清除ꎮ有动力学研究表明ＡＢＳ的形成速率远高于ＡＳꎬ因此在实际运行中ꎬＡＢＳ的量远大于ＡＳ的量ꎮ空预器作为一种热交换器ꎬ其表面的温度梯度极易促进反应(８)正向进行ꎬ特别是在低温段非常容易形成ＡＢＳꎬ吸附烟气中大量飞灰成为空预器积垢ꎬ引起空预器阻力增加㊁低温段堵塞和腐蚀ꎬ对引风机也会造成较大影响[１６]ꎬ增加能耗ꎮ２.３㊀引起ＣＥＭＳ检测失真由前文可知氨逃逸会生成ＡＢＳ和ＡＳꎬＡＳ气溶胶粒径范围为０.０７μｍ~０.７μｍꎬ形成烟气雾霾ꎬ影响ＣＥＭＳ光学仪表的透光率ꎬ造成检测失真ꎬ在机组负荷变动较大或者负荷较低时尤为明显[１７]ꎮ３㊀氨逃逸的控制手段３.１㊀开展全负荷工况下ＳＮＣＲ烟气脱硝技术的研究及应用«煤电节能减排升级与改造行动计划(２０１４－２０２０年)»要求燃煤机组在最低基数出力以上全负荷㊁全时段稳定达标排放ꎮ非化石机组的快速发展和跨区域特高压输送电ꎬ迫使燃煤机组深度调峰到３０％ꎮ由于机组低负荷情况下氨逃逸大ꎬ因此保证全负荷下ＣＦＢ锅炉的ＳＮＣＲ烟气脱硝效率就显得非常重要ꎮ开展全负荷工况下ＳＮＣＲ脱硝技术研究的关键在于采取可靠手段提高中温区内ＳＮＣＲ烟气脱硝效９１率ꎮ王丰吉等人等通过对低氮燃烧系统的深度优化改造和ＳＮＣＲ系统优化ꎬ使机组高㊁中负荷段氨逃逸分别下降３０.９％和２７.５９％[１８]ꎮ吴艳艳等人研究ＳＮＣＲ在中温分离器型ＣＦＢ锅炉中的应用ꎬ通过改造可以实现在较低负荷下仍将氨逃逸控制在小于８μＬ/Ｌ的范围内[７]ꎮ段守保在分离器入口烟道布置一层喷枪ꎬ仅在负荷高时为控制ＮＯｘ投运ꎬ满足锅炉全负荷ＮＯｘ控制的要求[１９]ꎮ３.２㊀使用添加剂有研究表明向烟气中加入添加剂能够有效降低ＳＮＣＲ反应的温度窗口ꎬ提高机组低负荷下脱硝反应的活性ꎬ并对氨逃逸起到抑制作用[６ꎬ２０－２２]ꎮ针对不同添加剂的适应性ꎬ学者们开展了广泛而深入的研究ꎬＲｏｂｉｎ等人研究发现ꎬ在８５０ħ下向还原剂中加入一定量的ＣＨ４可以显著降低氨逃逸量[２３]ꎻＴｅｉｘｅｉｒａＤＰ等人发现在７５０ħ~１０７５ħ下氨逃逸量随着ＣＯ浓度的增加而显著降低[２４]ꎻ杨梅等人添加Ｈ２和ＣＨ４后最佳反应温度分别下降１７０ħ和８０ħ[３]ꎮ赵硕等人选取乙醇㊁ＮａＣｌ㊁ＮａＯＨ三种液态物质作为添加剂ꎬ分别在小型和中型脱硝试验台上进行ＳＮＣＲ脱硝模拟试验ꎬ结果表明添加剂与还原剂混合条件㊁床料成分等会使添加剂在ＣＦＢ锅炉实际使用过程中产生与机理实验相差较大的结果[６]ꎮ综上ꎬ一般来说添加剂主要分为碳氢化合物类㊁钠盐㊁醇类物质和ＣＯꎮ目前探索并发现高效㊁廉价易得且不造成二次污染的添加剂是这一研究领域的主要方向ꎮ３.３㊀控制氨氮摩尔比氨氮摩尔比是ＳＮＣＲ脱硝运行中最重要的参数之一ꎮ由反应式可知ꎬＮＨ３与ＮＯ反应时比例为１ʒ１ꎬ但由于停留时间㊁还原剂与烟气混合程度等因素的差异ꎬ实际操作中这一比例往往大于１ꎮ虽然该值增大有利于脱硝反应正向进行ꎬ但是氨逃逸量也会增加ꎬ还原剂消耗量和运行成本也会增大ꎮ因此为了获取最优的比值ꎬ大量研究人员开展了研究ꎬ王威等建立了稠密气固流动耦合化学反应的数学模型ꎬ模拟ＣＦＢ锅炉的气固流动㊁燃烧反应等ꎬ认为氨氮摩尔比维持在１.２ꎬ氨溶液垂直入射时氨氮混合效果最好[２５]ꎻ原奇鑫等人研究认为当反应温度大于８５０ħ时ꎬ提升氨氮摩尔比可以显著提高脱硝效率ꎬ但增速上限是１.５[１０]ꎻ杨梅等人通过实验探讨了脱硝效率㊁氨逃逸量和还原剂消耗量之间的关系ꎬ认为氨氮摩尔比最佳的比例是１.５[３]ꎮ基于大量实验室模拟研究结果和现场工程应用ꎬ通常认为氨氮摩尔比应控制在１.０~２.０之间[９ꎬ２６]ꎮ超过２.０对脱硝效率提升已无明显影响ꎬ反而会使氨逃逸增大ꎮ３.４㊀提高烟气和还原剂的混合效果由于ＳＮＣＲ烟气脱硝反应是气相反应ꎬ气体的混合程度直接影响到反应效果ꎬ因此还原剂喷射系统的布置和性能就显得尤为重要[２７]ꎮ赵鹏博等通人过提高喷枪雾化空气压力和加强管道排污㊁控制氨水品质㊁提高喷枪雾化效果检查频率等手段将氨逃逸量控制在３ｍｇ/ｍ３以内[１]ꎻ史磊等人等将水平烟道的喷射方式由水平对射改为错列对射ꎬ改造后氨逃逸数值由７ˑ１０－６降低为３ˑ１０－６[２８]ꎻ白建云等人采用基于自适应权重的ＰＳＯ算法ꎬ提高烟气混合效果ꎬ在ＳＮＣＲ脱硝系统中辨识出的模型可以更好的控制氨逃逸[２９]ꎮ江宝宝等人对雾化喷枪的参数做了详细研究ꎬ认为在一定条件下扇形喷枪比圆锥形喷枪更有利于提高脱硝效率[３０]ꎮ一般而言ꎬ提高混合效果的方式为首先经由软件模拟或者现场试验的结果选择合适的喷入点ꎬ再通过调整雾化喷枪的雾化压缩空气压力ꎬ喷枪数量㊁位置ꎬ喷嘴形式等手段提高雾化颗粒的穿透能力和覆盖面积ꎬ能够最大限度地保证反应的均匀性ꎮ另外ꎬ在运行过程中应定时对喷枪进行清理ꎬ防止由于管路堵塞而影响雾化效果ꎮ３.５㊀优化自动控制系统ＳＮＣＲ系统的运行是依照自动控制系统的控制策略实现的ꎮ如何快速㊁准确响应参数变化是控制策略的优化重点ꎮ史磊等人研究将ＮＯｘ测点位置前移ꎬ由引风机出口改造到空预器入口ꎬ缩短ＮＯｘ测量值滞后时间ꎻ同时将燃料量作为主控输出前馈ꎮ优化后还原剂调节阀准确度提高[２８]ꎮ朱愉洁等人研究提高脱硝系统自动控制的能力ꎬ认为可以采用主汽流量信号代替实际机组负荷信号来预测ＮＯｘ变化并在前馈部分加入ＮＯｘ浓度变化的微分作用ꎬ缩短控制响应时间ꎬ减少喷氨过量[３１－３４]ꎮ钟祎勍等人分别采用主蒸汽流量调节模式㊁氧量反馈调节模式和ＮＯｘ排放量反馈调节模式控制ＳＮＣＲ系统ꎬ研究认为引入烟气含氧量反馈调节模式可以在一定程度上及时抑制ＮＯｘ排放量ꎬ并确保氨逃逸量低于设计值(７.５ｍｇ/ｍ３)[５]ꎮ０２４ 结语氨逃逸作为ＳＮＣＲ烟气脱硝技术在ＣＦＢ锅炉中应用的一大问题已经受到了越来越多的重视ꎮ在政策层面国家推出了一系列标准ꎬ对氨的排放做出了具体规定ꎬ如«排污单位自行监测技术指南火力发电及锅炉(ＨＪ８２０－２０１７)»中规定了企业应对有组织及无组织氨排放进行监测㊁«ＤＬＴ１６５５－２０１６火电厂烟气脱硝装置技术监督导则»中规定脱硝出口氨逃逸浓度应小于８ｍｇ/ｍ３(标态干基６％Ｏ２)㊁«ＤＬＴ２６０－２０１２燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范»中也将氨逃逸浓度作为装置必做性能指标等ꎮ在技术层面通过提高ＳＮＣＲ烟气脱硝全负荷适应性㊁加入添加剂㊁控制氨氮摩尔比㊁提高烟气和还原剂混合的均匀性及优化脱硝自动控制系统等措施可以有效提高脱硝效率ꎬ降低氨逃逸ꎬ从而减轻对设备的损害和对大气的污染ꎬ提高发电企业的经济效益ꎮ参考文献:[１]赵鹏勃ꎬ孙涛ꎬ高洪培ꎬ等.ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ脱硝技术常见问题及对策[Ｊ].洁净煤技术ꎬ２０１６ꎬ２２(１):８６－１０４.[２]吴迪ꎬ张光学ꎬ池作和ꎬ等.循环流化床锅炉ＳＮＣＲ还原剂喷射系统布置方式研究[Ｊ].电站系统工程ꎬ２０１２ꎬ２８(５):１４－１７. [３]杨梅ꎬ张忠孝ꎬ于娟ꎬ等.循环流化床烟气ＳＮＣＲ脱硝机理与实验[Ｊ].燃烧科学与技术ꎬ２０１４ꎬ２０(２):１０１－１０５. [４]环境保护部ꎬ国家质量监督检验检疫总局.ＧＢ１３２２３－２０１１火电厂大气污染物排放标准[Ｓ].[５]钟祎勍ꎬ姚国鹏ꎬ王剑钊ꎬ等.ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ烟气脱硝系统控制策略研究[Ｊ].热力发电ꎬ２０１４ꎬ４３(７):１０１－１０３＋１０９. [６]赵硕ꎬ周子博ꎬ由长福.液态添加剂对ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ脱硝的影响[Ｊ].煤炭学报ꎬ２０１６ꎬ４１(１０):２４７９－２４８３.[７]吴艳艳ꎬ张光学ꎬ王进卿ꎬ等.ＳＮＣＲ在中温分离器型循环流化床锅炉中的应用[Ｊ].电站系统工程ꎬ２０１４ꎬ３０(１):２７－３２. [８]王桂林ꎬ边疆ꎬ周义刚ꎬ等.ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ烟气脱硝空预器堵塞原因分析及处理[Ｊ].工业安全与环保ꎬ２０１７ꎬ４３(１):６９－７１. [９]赵凯ꎬ康利生ꎬ管辉尧ꎬ等.循环流化床锅炉ＳＮＣＲ脱硝技术研究现状[Ｊ].节能技术ꎬ２０１７ꎬ３５(６):５１４－５１９.[１０]原奇鑫ꎬ孙保民.选择性非催化还原烟气脱硝反应影响因素实验分析[Ｊ].热力发电ꎬ２０１７ꎬ４６(４):５２－６２.[１１]李穹ꎬ吴玉新ꎬ杨海瑞ꎬ等.ＳＮＣＲ脱硝特性的模拟及优化[Ｊ].化工学报ꎬ２０１３ꎬ６４(５):１７８９－１７９６.[１２]薛俊红.浅谈环境空气中氨的来源及污染现状[Ｊ].山西科技ꎬ２０１７ꎬ３２(１):１３９－１４１.[１３]中科院大气所.查明城市大气环境中氨气来源[Ｎ].中国科学报ꎬ２０１６ꎬ０７ꎬ１４(４).[１４]程刚ꎬ李金香ꎬ王欣ꎬ等.北京市交通环境春季大气氨污染水平分析[Ｊ].环境科学学报ꎬ２０１６ꎬ３６(８):２８０３－２８１０.[１５]杨用龙ꎬ赵凯ꎬ苏秋凤ꎬ等.ＳＮＣＲ脱硝装置对ＣＦＢ锅炉运行的影响研究[Ｊ].中国电力ꎬ２０１５ꎬ４８(４):２３－２６.[１６]马双忱ꎬ郭蒙ꎬ宋卉卉ꎬ等.选择性催化还原工艺中硫酸氢铵形成机理及影响因素[Ｊ].热力发电ꎬ２０１４ꎬ４３(２):７５－８６. [１７]张启亚.过喷氨引起净烟气粉尘超标的问题分析[Ｊ].设备管理与维修ꎬ２０１６(５):１１３－１１４.[１８]王丰吉ꎬ王东ꎬ冯前伟.超低排放形势下ＣＦＢ锅炉低氮燃烧和ＳＮＣＲ联合脱硝提效研究[Ｊ].发电与空调ꎬ２０１７ꎬ３８(５):５－１０. [１９]段守保.３００ＭＷＣＦＢ锅炉大气污染物超低排放改造技术研究[Ｊ].洁净煤技术ꎬ２０１６ꎬ２２(６):８８－９４.[２０]张薇ꎬ杨卫娟ꎬ周俊虎ꎬ等.钠盐对选择性肺催化还原反应促进作用的实验研究[Ｊ].中国电机工程学报ꎬ２００８ꎬ２８(３５):３３－３８.[２１]李元ꎬ杨志忠ꎬ金黄ꎬ等.ＣＦＢ锅炉全负荷高效ＳＮＣＲ烟气脱硝技术研究进展[Ｊ].东方电气评论ꎬ２０１４ꎬ２８(３):２６－３１. [２２]刘亭ꎬ韩永富ꎬ沈伯雄.氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展[Ｊ].化工进展ꎬ２００８ꎬ２７(９):１３２３－１３２７.[２３]ＲｏｂｉｎꎬＭＡＩꎬＰｒｉｃｅＨＪꎬｅｔａ１.ＴａｉｌｏｒｉｎｇａｍｍｏｎｉａｂａｓｅｄＳＮＣＲｆｏｒｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｎｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｂｏｉｌｅｒｓ[Ｃ].ＪｏｉｎｔＥＰＡ/ＥＰＲＩＳｙｍｐｏｓｉ￣ｕｍｏｎＳｔａｔｉｏｎａｒｙＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＮＯｘＣｏｎｔｒｏｌꎬＳｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄꎬＶＡꎬＳｅｃｔｉｏｎ５Ａꎬ１９９１:９９＋１１８.[２４]ＴｅｉｘｅｉｒａＤＰꎬＭｕｚｉｏＬＪＷｉｄｅｎｉｎｇｔｈｅｕｒｅａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｉｎｄｏｗ[Ｃ].ＪｏｉｎｔＥＰＡ/ＥＰＲＩＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＳｔａｔｉｏｎａｒｙＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＮＯＣｏｎｔｒｏｌꎬＳｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄꎬＶＡꎬＳｅｃｔｉｏｎ６Ａꎬ１９９１:２３－４１.[２５]王威ꎬ金保昇ꎬ王晓佳ꎬ等.流化床流动和燃烧特性对ＳＮＣＲ脱硝的影响研究[Ｊ].热能动力与工程ꎬ２０１６ꎬ３１(６):６６－７３. [２６]陈彬ꎬ姚丽萍.ＳＮＣＲ技术在循环流化床锅炉烟气脱硝中的应用[Ｊ].电力科技与环保ꎬ２０１２ꎬ２８(５):２５－２７.[２７]徐克涛ꎬ冯前伟ꎬ裴煜坤ꎬ等.ＣＦＢ锅炉ＳＮＣＲ烟气脱硝系统运行分析及改进[Ｊ].华电技术ꎬ２０１６ꎬ３８(７):７０－７３.[２８]史磊ꎬ张世鑫.循环流化床锅炉ＳＮＣＲ脱硝技术优化改造[Ｊ].洁净煤技术ꎬ２０１８ꎬ２４(６):１０７－１１１.[２９]白建云ꎬ雷秀军ꎬ斛亚旭ꎬ等.基于自适应权重粒子群算法的脱硝系统建模[Ｊ].自动化仪表ꎬ２０１９ꎬ４０(５):１３－１７.[３０]江宝宝ꎬ池作和ꎬ王进卿ꎬ等.雾化喷枪参数对流化床锅炉ＳＮＣＲ脱硝效率的影响[Ｊ].热力发电ꎬ２０１５ꎬ４４(５):４６－４９. [３１]朱愉洁ꎬ李波ꎬ吴宇.火电厂脱硝系统供氨阀门自动控制的调试及问题研究[Ｊ].电力科技与环保ꎬ２０１７ꎬ３３(３):４０－４１. [３２]环境保护部.ＨＪ８２０－２０１７排污单位自行监测技术指南火力发电及锅炉[Ｓ].[３３]国家能源局.ＤＬＴ１６５５－２０１６ꎬ火电厂烟气脱硝装置技术监督导则[Ｓ].[３４]国家能源局.ＤＬＴ２６０－２０１２ꎬ燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范[Ｓ].收稿日期:２０１９￣１０￣１９ꎻ修回日期:２０２０￣０２￣２０作者简介:朱愉洁(１９８３￣)ꎬ女ꎬ天津人ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ主要从事燃煤电厂清洁生产和环保技术开发工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｎｍｄｋｙｚｙｊ＠ｓｉｎａ.ｃｎ１２。
SNCR烟气脱硝技术在循环流化床锅炉中的应用
原 ＮＯ 的反应对 于温度条 件 非 常 敏感 ， 温度 窗 口的 选择是 Ｓ Ｎ Ｃ Ｒ还 原 ＮＯ 效 率高 低 的关 键 。一般 认 为 理 想 的温度 范 围为 ８ ５ ０ ℃ 一１ ２ ５ ０ ℃， 温度高 ， 还 原剂
被 氧化 成 Ｎ Ｏ ， 烟气 中的 Ｎ Ｏ 含 量 不 减 少 反 而 增 加； 在 温度低 的情 况 下 ， 还原 剂 反 应 不 充 分 ， 造成 流 失 从 而造成 新 的污染 。由于炉 内的温度 分布受 到煤
Ｒｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｓ ＮＣＲ ）ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ＳＮＣＲ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＵＳ —ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ＳＮＣＲ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｂ ｅ ｄ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｎ ａｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｒ ｉ ｅ ｆ －
上 的 脱硝 性 能 。
关键 词 ： 选择 性 非催 化 还 原 ； 工 艺流 程 ； Ｃ Ｆ Ｂ； 脱 硝
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ、 ｄ ｅ ｎ ｉ ｔ ｒ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ， ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏｒ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｎｏ ｎ —Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ
SNCR脱硝系统对CFB锅炉运行影响及处理措施
就 以上可能存 在的风险 ，其 原 因分别如 下。 ２．１ 锅炉热效 率下降
锅 炉 的热 效率 是 指燃 料 送 人 的热 量 中有 效 热量 所 占的百分数 ，现代大型锅炉的热效率一般在 ８０％～９０％ 。 为 了防止 锅 炉热 效率 的下 降 ，关键 措 施是 减 少锅 炉 各 部分 热损 失 ，尤其 是 排 烟热 损 失 和机 械未 完 全燃 烧 损 失 。研究 发现 ，ＳＮＣＲ脱硝 系统对锅 炉热 效率 的影 响主 要是排烟 热损过 程 中产生 的 ＮＯｘ一般 有 ３种 ：ＮＯ，ＮＯ： 和 Ｎ２０。而煤 在燃烧 时产生 的 ＮＯ 的量和排 到大气 中的 Ｎ 的量主要 与煤 的燃烧 方式 ，尤其 是燃烧 温度 与过量 空气 系数等燃 烧条件有 关 。ＮＯ 分为 燃料 型 、热力 型和 快速型 三种 ，煤燃 烧时燃料 型 ＮＯ 约 占 ７５％ ～９０％，在 燃 烧温 度 为 １ ３５０ ｏＣ以下时 ，炉 膛 内的生 成 ＮＯ 基 本 上全 部 为 燃 料 型 Ｎ ；当燃 烧 温度 为 １ ５００ ℃时热 力 型 ＮＯ 迅 速 上 升 ［１－２］，温 度 超 过 １ ６００ ｏＣ时 ，热 力 型 ＮＯ 可 占炉 内 ＮＯ 总量 的 ３０％以上 闭；快 速 型 Ｎ 主要 产生 于碳 氢化合 物含 量较 高 、氧浓 度较低 的 富燃料 区 ， 多发 生 在 内燃 机 的燃烧 过 程 。而 在燃 煤 锅 炉 中 ，其 生 成量 很 小 ，几 乎 不 考虑 。同 时 由于 ＣＦＢ （循 环流 化 床 锅 炉）锅 炉炉膛 温度普 遍较低 ，一 般在 ８５０ ｏＣ一１ ０００ ℃左 右 ，因此 ，燃 料 型 ＮＯ 是 ＣＦＢ锅 炉产 生 ＮＯ 的主 要类 型 。
ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｂｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓ．
SNCR烟气脱硝技术在330MW级CFB锅炉的应用_韩应
图 7 还原剂浓度对脱硝效率的影响
由图 7 可知，还原剂浓度对脱硝效果影响较大， 溶液浓度越低，还原效果越好，这是因为在相同 NH3 与 NO 物质的量比的情况下，较低的还原剂浓度会 造成较大的还原剂喷入量，可以获得更多的比表面 积，而且使混合更加充分，而混合对 SNCＲ 过程影响 很大，但是 较 低 的 还 原 剂 浓 度 会 造 成 较 多 的 喷 入 量，对燃烧的经济性产生不利影响。
以上研究表明，尿素溶液的穿透能力大于氨水 溶液的穿 透 力，能 更 好 地 与 烟 气 中 的 NOx 充 分 接 触，提高脱 硝 反 应 效 果。 但 由 于 反 应 的 滞 后 性，易 造成反应 物 脱 离 合 适 的 反 应 温 度 区 间，降 低 脱 硝 效率。
图 3 针对尿素和氨水在 1 MW CFB 试验台上进 行脱硝试验［6］，氨氮比 1. 5，结果表明，氨水的温度 适应范围更广，在 800 ～ 1100 ℃ ，相对效率在 50% 以 上； 尿素的温度适应范围相对较窄，为 850 ～ 1000 ℃ ， 其最高效率可达 80%［7］。
图 1 CFB 锅炉低 NOx 燃烧优化
1． 2 还原剂的选择 SNCＲ 工艺中尿素和氨水作为还原剂，除制备、
储存过程 不 同 外，已 有 研 究 表 明 其 反 应 过 程 也 不 同，这对脱硝的效率、氨逃逸产生一系列影响。图 2 为尿素和氨水作为还原剂的反应原理［5］。
图 2 尿素和氨水作为还原剂反应原理
87
节能减排
2． 4 氨氮比对脱硝效率的影响 控制氨氮比对脱硝系统来说至关重要，合适的
氨氮比是高效率、低氨逃逸量、低运行成本的保障。 SNCＲ 系统投运中可以通过提高氨氮比来提高脱
SNCR技术在CFB锅炉应用中常见问题及对策
SNCR技术在CFB锅炉应用中常见问题及对策发布时间：2022-11-08T05:46:55.459Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：周菁[导读] 燃烧产生的 NOx一般是指 NO 和 NO2。
大量试验结果表明[1]，燃烧装置排放NOx中NO约占95％，NO2占5％。
因此，NOx主要是指NO。
NOx可分为燃料型、热力型和快速型。
其中，燃料型占75%-80%，热力型占10%-15%，快速型占5%。
华北电力大学河北保定 071003摘要：选择性非催化还原法（简称SNCR）是一种不使用催化剂，在 850～1100℃温度范围内还原NOx的方法，因工艺限制，实际运行中存在喷枪易磨损、还原剂分布不合理和喷枪雾化不良等问题。
本文就SNCR技术出现的问题进行分析，探索其原因，提出通过改进喷枪结构、采用耐磨合金钢喷枪头、调整喷射器模块的投运、优化脱硝系统联锁保护和加强运维管理等措施。
关键词：脱硝系统；喷枪；还原剂溶液；氨逃逸引言燃烧产生的 NOx一般是指 NO 和 NO2。
大量试验结果表明[1]，燃烧装置排放NOx中NO约占95％，NO2占5％。
因此，NOx主要是指NO。
NOx可分为燃料型、热力型和快速型。
其中，燃料型占75%-80%，热力型占10%-15%，快速型占5%。
1 SNCR脱硝原理SNCR技术是一种不用催化剂，把含氨基的还原剂（主要是尿素或氨水）喷入炉膛分解炉800-1150℃的区域，迅速热分解成NH3和其他副产物，在特定的条件下，选择性的把烟气中的 NOx还原为N2和H2O，是烟气中NOx的末端处理技术。
2 SNCR脱硝系统基本情况某石化电厂机组为410t/h的CFB锅炉，锅炉主蒸汽额定压力12.5MPa，额定温度525℃，采用紧凑型布置，设置一次风机、二次风机各1台，75％MCR引风机2台，燃用煤种为澳洲高卡烟煤掺烧一定比例的石油焦。
脱硝系统主由尿素溶液储存制备系统、高流量循环模块、稀释计量模块、分配模块、喷射系统（18套喷射组件）组成，其还原剂为50%浓度尿素溶液。
浅谈SNCR+SCR烟气联合脱硝工艺在电站锅炉中的应用
浅谈SNCR+SCR烟气联合脱硝工艺在电站锅炉中的应用1. 引言1.1 烟气联合脱硝工艺的重要性烟气联合脱硝工艺是电站锅炉中重要的脱硝方式之一，具有很高的环保意义和经济效益。
随着环境保护意识的提高和排放标准的逐渐加强，脱硝工艺在电站锅炉中的应用变得愈发重要。
烟气中的氮氧化物是造成大气污染的重要来源之一，而脱硝工艺可以有效减少这些有害气体的排放，降低对环境的污染。
采用烟气联合脱硝工艺，不仅可以实现高效脱硝，还可以降低脱硝成本，提高脱硝效率，减少能源消耗，达到节能减排的目的。
烟气联合脱硝工艺的重要性不容忽视。
通过对烟气中有害气体的有效去除，能够有效改善大气质量，保护环境，促进可持续发展。
在电站锅炉运行过程中，采用烟气联合脱硝工艺可以提高设备的运行效率和稳定性，降低环境压力，为电力行业的可持续发展做出贡献。
1.2 SNCR+SCR工艺介绍SNCR+SCR工艺是一种烟气联合脱硝技术，通过将脱硝还原剂喷射到燃烧炉的烟气中，利用化学反应将NOx氧化物转化为无害的氮气和水。
SCR技术则是通过将氨气或尿素溶液喷射到烟气中，与NOx氧化物发生催化还原反应，高效地将NOx转化为氮气和水。
SNCR+SCR工艺的优点在于可以更全面地降低电站锅炉中的NOx 排放，有效减少环境污染。
该技术操作简单，维护成本较低，具有较高的经济性和实用性。
SNCR+SCR工艺的实施也存在一些难点，如对脱硝剂的投入量和喷射位置要求较高，操作过程中需要严格监控反应温度和催化剂的状态等。
SNCR+SCR烟气联合脱硝工艺在电站锅炉中具有重要的应用价值，既可以达到环保要求，又能提高电站运行效率。
随着技术的不断进步和成熟，相信该工艺在电站锅炉领域的应用将会越来越广泛。
1.3 电站锅炉中脱硝技术的必要性电站锅炉是能源生产的重要设备，但在燃煤过程中会产生大量的氮氧化物和硫氧化物等有害气体排放到大气中，对人类健康和环境造成严重影响。
氮氧化物是造成酸雨和光化学烟雾等环境问题的主要元凶之一。
浅谈关于SNCR尿素法脱硝系统在层燃炉上的应用技术
浅谈关于SNCR尿素法脱硝系统在层燃炉上的应用技术SNCR尿素法脱硝技术是一种常用的烟气脱硝方法，主要适用于层燃煤炉的脱硝系统。
本文将从SNCR尿素法脱硝技术的原理和特点、在层燃炉上的应用技术以及存在的问题和发展趋势等方面进行探讨，以期为相关领域的学者和工程技术人员提供参考。
一、SNCR尿素法脱硝技术的原理和特点1. 原理SNCR尿素法脱硝技术是通过在高温烟气中喷射尿素溶液，使其与烟气中的氮氧化物（NOx）发生反应，生成氮气和水，从而实现烟气中NOx的脱除。
尿素在高温烟气中分解生成氨和氰酸酯，氰酸酯与NOx反应生成氮气和二氧化碳。
这种脱硝反应是一个非催化的瞬发式反应，其反应速度随着温度的升高而增加。
2. 特点SNCR尿素法脱硝技术不需要在烟气中加入催化剂，因此具有操作简单、投资成本低、维护费用低等优点。
该技术可以实现对NOx的高效脱除，对SOx和颗粒物的影响较小，不会产生二次污染。
SNCR尿素法脱硝技术可根据燃烧工况和NOx排放要求进行调节，具有较大的灵活性。
1. 不同类型层燃炉的特点层燃炉是一种常见的煤电厂锅炉，其特点是燃烧温度高、烟气中含有大量NOx等特点。
根据不同的炉型和工况，SNCR尿素法脱硝系统需要进行针对性的设计和调整。
2. 应用技术在层燃炉上采用SNCR尿素法脱硝系统，首先需要进行烟气分析，了解烟气中NOx的含量和分布情况，然后确定喷射尿素溶液的位置和喷射参数。
由于层燃炉烟气温度较高，一般在1200℃以上，因此需要选择适合高温环境下使用的喷射设备和尿素喷射系统。
由于层燃炉的燃烧工况可能会发生变化，因此SNCR尿素法脱硝系统需要具有一定的调节能力，能够根据燃烧工况的变化进行实时调整。
为了保证脱硝效果和系统稳定运行，需要对尿素溶液的配比、喷射位置、喷射时间等参数进行定期检查和调整。
三、存在的问题和发展趋势1. 存在的问题尽管SNCR尿素法脱硝技术在层燃炉上应用具有一定的优势，但也存在一些问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
High & New Technology
︱22︱2017年4期
SNCR 法烟气脱硝技术在CFB 锅炉中的应用
王海涛
中煤新集能源股份有限公司新集二矿，安徽 淮南 232181
摘要：NO X 是电力行业燃煤锅炉尾部烟气排放的三大污染物之一，排放到大气中易形成酸雨和光化学烟雾等有害物质，严重危害生态环境。
本文主要介绍了选择性非催化还原法（SNCR）脱硝技术的特点及在循环流化床（CFB）锅炉中的应用，同时结合新集二矿1台12MW 发电机组应用情况详细分析了SNCR 脱硝技术的作用机理和工艺设备。
关键词：CFB 锅炉；SNCR 脱硝技术；氮氧化物；大气污染
中图分类号：TK223.7 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）04-0022-01
引言 煤作为我国主要的一次能源，在电站锅炉、工业锅炉和各种相关工业领域的动力设备以及居民生活等的能源消耗中占有很大的比例。
特别是近年来随着我国经济的发展，对电的需求大幅度地增加，极大的增加了煤的消耗。
由于大量煤炭在燃烧过程中释放出SO 2、NO X 等污染物带来严重的环境污染和生态破坏，降低了居民的生活质量。
因此，如何合理的选择脱硝方法，降低成本投入，而又有效去除排放烟气中NO X ，减轻小型电厂经济压力变得尤为重要。
1 SNCR 工作原理 选择性非催化还原法（SNCR）技术是一种不用催化剂，在850℃～1150℃范围内还原NO X 的方法。
该方法是把含有NH X 基的还原剂喷入炉膛温度为850℃～1100℃的区域后，迅速热分解成NH 3和其他副产物，随后NH 3与烟气中的NO X 进行反应而生成N 2。
氨水还原NO X 的主要反应为： 4NH 3 + 4NO +O 2 →4N 2 + 6H 2O 2 装置及性能指标 SNCR 系统由还原剂储罐、多层还原剂喷入装置及相应的控制系统组成。
为保证脱硝反应能以最少的喷NH 3量达到最好的还原效果，使NH 3与烟气良好地混合，降低对回转式空气预热器造成堵塞和腐蚀的概率，使喷入的NH 3充分反应，还原剂按锅炉负荷改变引起温度变化的原则被多点喷射到炉膛内最有效的部位。
SNCR
工艺流程示意图如图1所示。
图1 SNCR 工艺流程示意图
该系统选择在现有的CFB 锅炉的基础上增加氨储罐以及氨喷射装置及其喷射口；不需要催化剂，运行成本相对较低。
本项目锅炉
NOX 浓度值最大为500mg/Nm 3，要满足200mg/Nm 3
的排放要求，只需达到60%的脱硝效率即可。
基于CFB 锅炉温度场的稳定性和床温比较低的特点，综合项目总投资、运行成本、改造实现的难易程度与技术成熟度等多方因素，新集二矿首先考虑采用SNCR 脱硝技术。
3 本项目基本情况 新集二矿矸石电厂2003年开始建设，设计规模为：2台75t/h 煤泥矸石混烧循环硫化床锅炉，配2台12MW 凝蒸汽式汽轮发电机组。
实际建设情况为：一台75t/h 煤泥矸石混烧循环硫化床锅炉，
配12MW 凝蒸汽式汽轮发电机组。
由于新集二矿矸石电厂在建设过程中，GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》颁布，该电厂的氮氧化物排放浓度已经不能满足新的标准要求，必须新上脱硝设施。
2014年1月7日该电厂环评验收，安徽省环保厅《安徽省环保厅关于国投新集能源股份有限公司花家湖低热值燃料综合
利用电厂一期工程竣工环境保护验收意见的函》皖环函【2014】55号文，明确提出“尽快完成脱硝及除尘改造，确保在2014年7月1日废气排放满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223- 2011）要求”。
为此新集二矿2015年底实施了矸石电厂脱硝系统改造工程。
4 工程主要内容和脱硝工作流程 本工程的设计原理为：主要采用非选择性催化还原（SNCR）脱硝技术，使用20%氨水作为脱硝还原剂，削减烟气中的氮氮货物排放量。
工程内容包括：包括：土建系统、溶液储存和制备系统、
稀释冷却水系统、计量分配系统及喷射系统等。
脱硝系统工作流程为：20%浓度的氨水从氨水储罐由氨水输送泵送出，与氨水稀释泵输送的水在管道混合器内充分混合，使氨水的浓度进一步稀释到5%～10%，然后被输送到喷枪，在喷枪中与压缩空气混合、雾化后喷射入锅炉炉膛中，氨水在炉膛的横截面上与烟气垂直接触，在氨水雾化的瞬间扑捉烟气中的NOX 并迅速与之反应，达到脱除NOX 的目的。
5 取得的效果及经济效益分析
该系统改造完成投入使用后，新集二矿矸石电厂氮氧化物的排放已达到GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》要求。
同时，该项目符合国家绿色项目标准，通过申请，取得淮南市环保专项资金70万元，显著的减轻小型电厂的经济压力。
该系统每小时的氮氧化物的去除量约17kg，2016年矸石电厂运行293天，减少氮氧化物排放量119.5吨。
按照《排污费征收标准管理办法》规定，氮氧化物的排污费用为0.6元/kg，全年累计减少的排污费用7.17万元。
脱硝电价补助0.01元/度，2016年上网售电2943.78万度，增加收入29.44万元。
脱硝系统改造的落成，以及环保资金补助的快速到位，既改善周边居民生活环境，促进了矿区稳定和谐发展，又减轻了小型电厂工程改造压力，为小型矸石电厂创建资源节约型和环境友好型企业迈出了坚实的一步。
参考文献：
[1]SNCR 技术中提高NOx 脱除效率的措施[J].林炜,许明海,罗妮娜. 热力发电. 2011(07)
[2]燃煤锅炉SNCR 脱硝系统常见问题及对策[J].刘丽梅,韩斌桥,韩正
华.热力发电. 2010(06)。