循环流化床锅炉的低氮排放技术
循环流化床锅炉超低排放改造技术及应用
循环流化床锅炉超低排放改造技术及应用引言近些年我国加强了节能减排方面的管理，循环流化床锅炉属于发电中最为重要的设备，面临着非常严峻的减排压力。
但是因为循环流化床锅炉自身较为特殊，所以实现超低排放技术路线也有所差异。
本文主要分析循环流化床锅炉超低排放改造技术路线，提出循环流化床锅炉烟气超低排放的使用条件。
1 循环流化床锅炉超低排放改造技术路线分析1.1 炉内改造对于循环流化床锅炉来说，其影响 NOx最主要的因素就是锅炉的床温以及氧化还原性能，随着锅炉床温的下降以及氧化还原性的增加，锅炉炉膛出口的NOx值会逐渐下降。
遵照此原理，可以利用优化给煤粒度，增加物料的平均粒度、降低底部密相区的悬浮浓度来提升快速床流动有效床料比例，可以确保炉膛内部燃烧热量的有效分配，防止底部出现超温的情况。
1.2 增设 SNCR 装置如果锅炉所用的煤种是烟煤，那么通过简单的炉内改造就无法实现 NOx的超低排放要求，此种情况下可以增设价格较低的 SNCR 烟气脱硝设备。
1.3 增设半干法脱硫设施对于循环流化床锅炉来说，最主要的脱硫方式包括炉内钙法脱硫、炉外半干法脱硫以及炉外湿法脱硫等类型。
通过不同炉内钙法脱硫的 300 MW 循环流化床锅炉 SO2排放测试，得知其排放质量浓度比较低（仅为 200 mg/m3）。
如果想要实现SO2的超低排放就要确保脱硫效率控制在 98%上，只通过炉内钙法脱硫是无法实现的。
从目前来看，循环流化床锅炉超低排放更多采用的是炉内钙法脱硫+炉外半干法脱硫、炉外湿法脱硫等方式。
1.4 增设超净电袋复合除尘设施从以往试验数据能够得知，采用超净电袋复合除尘设施之后烟尘排放质量浓度<10 mg/m3，绝大多数除尘器的运行阻力都在 900 Pa 下。
所以在符合超低排放属性的基础上，可以优先采取超净电袋复合除尘设施。
2 应用案例分析2.1 工程基本概况神华神东电力有限责任公司上湾热电厂位于内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇，建有2×150 MW 空冷抽凝式汽轮发电机组，配置2×520 t/h 超高压循环流化床锅炉，项目于 2008 年 4 月 2 日开工建设，2009 年 12 月建成并进入设备和系统调试阶段。
循环流化床CFB低氮燃烧技术
循环流化床CFB低氮燃烧技术循环流化床(CFB)是商业化程度最好的洁净煤技术之一,其具燃烧效率高､燃料适应性强､NOX 生成量少､脱硫成本低等优势｡随着经济发展,燃煤､燃油和燃气锅炉烟气排放的指标控制越来越严格,最新颁布的环保标准要求对NOX､SO2和烟尘超低排放,具有低NOX排放和低SO2排放的循环流化床锅炉也不能满足现行环保标准的要求,结合CFB锅炉工程实例。
对循环流化床锅炉燃烧条件进一步优化,可保证流化床锅炉初始NOX排放值在100mg/Nm3以下,为了使NOX排放值达到50mg/Nm3超低排放水平,循环流化床锅炉需要与SNCR脱硝､SCR 脱硝及SNCR和SCR相结合的脱硝等烟气脱硝技术相结合｡1改变燃烧条件控制氮氧化物排放措施1.1循环流化床锅炉床温控制循环流化床锅炉NOX生成量与锅炉床温密切相关,在燃烧一定煤种时,锅炉燃烧效率随床温升高逐渐升高,NOX生成量随锅炉的床温升高而增加,炉内脱硫效率随着床温升高到一定值后急剧下降,锅炉床温的选取在保证锅炉效率的同时,需要兼顾考虑锅炉NOX生成量和炉内的脱硫效率,选取最为经济的锅炉运行床温,目前,流化床锅炉已经向超临界､大型化参数发展,在锅炉设计时,炉内需要布置更多的受热面控制锅炉床温在合理的数值｡1.2循环流化床锅炉风量分配控制为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量｡通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX初始排放量在100mg/Nm3以下｡为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段｡2循环流化床锅炉SNCR技术SNCR技术是在循环流化床锅炉中成熟应用的一种烟气脱硝技术,它具有系统简单､可靠和效率高的优点｡SNCR技术关键点包括:还原剂选择;还原剂喷入点选择;合适的反应温度区间,为850~1150℃｡尿素因为便于运输和储存,并且尿素溶液穿透性好,在循环流化床锅炉中,尿素溶液作为烟气脱硝还原剂被广泛应用;尿素溶液喷入点设置在旋风分离器入口烟道上或设置分离器出口烟道上,如图1所示,该处烟气温度在880~950℃之间,正好处在SNCR最佳反应温度区间,采用此种布置式,SNCR在循环流化床锅炉中的脱硝效率可以达到70%以上,但SNCR的氨逃逸率较高,最高达到8ppm,对空气预热器的选型设计需要特殊要求,选用脱硝专用的空气预热器,并且对空气预热器的下游设备也有较大影响｡3循环流化床锅炉SCR技术SCR技术作为一种成熟的烟气脱硝技术在煤粉锅炉中被广泛采用,流化床锅炉因为飞灰含量高,受到催化剂选型因素的影响,在流化床锅炉中应用较少,随着催化剂制造工艺的不断提升,在循环流化床锅炉中也可以应用SCR技术控制NOX的排放｡在循环流化床中,SCR反应器设置在省煤器出口和空气预热器入口之间,如图2所示,在锅炉整体布置设计时,需要保证SCR反应器入口烟气温度在300~420℃之间,为了满足锅炉满足全负荷脱硝,必要时可对省煤器分级设计,即将省煤器分为两级,SCR反应器入口设置一级省煤器,SCR反应器出口设置一级省煤器｡SCR脱硝还原剂可以采用液氨,也可以采用尿素水解或热解制氨,在SCR反应器入口烟道喷入反应器,喷入的NH3在催化剂的作用下与烟气中的NOX反应,达到脱除NOX目的｡4循环流化床锅炉SNCR与SCR相结合技术在循环流化床锅炉中,可以采用SNCR与SCR相结合的烟气脱硝形式,既可得到更高的脱硝效率,还可以控制脱硝系统氨逃逸率｡在旋风分离器入口烟道或出口烟道设置SNCR尿素溶液喷枪,在省煤器出口设置SCR反应器,如图3所示,通过尿素溶液喷枪喷入尿素溶液,选择合适的NSR,尿素溶液热解生成的氨气与烟气中NOX反应后剩余的NH3,通过SCR反应器时,烟气中的NOX和NH3在催化剂的作用下继续反应,这样可以够控制反应器出口NH3逃逸率在3ppm以下｡为了达到较高的烟气脱硝效率,也可以在SCR入口设置独立的喷系统,通过喷氨格栅将氨气喷入SCR入口烟道,还原剂制备区可以与SNCR尿素溶液制备区公用,通过采用尿素溶液水解或热解的工艺制备氨气｡5结论通过控制流化床锅炉床温,控制流化床锅炉风量分配和过量空气系数,改善锅炉燃烧条件,同时采取辅助的脱硝设施,如SNCR､SCR､SNCR和SCR相结合等烟气脱硝技术,能够保证循环流化床锅炉出口NOX排放值达到超低排放标准的要求｡。
浅析循环流化床锅炉的低氮氧化物排放
山 泉工案 捉术
能 源 技 术
浅 析循 环流化床锅 炉 的低 氮氧化物排放
曹启峰 【江苏省如东协鑫环保热 电有限公司 ， 江苏 如东 ２ ２ ６ ４ ０ ０）
摘 要 ：近 几年 ，在 经济社 会的 高速发 展下也 出现很 多发展 带来的Ｉ ＇ － － ］ ￣ Ｉ ，比如环境 问题 、能源 问题等等 ，严 重制 约着社会 经济的可持 续发展 ， 节 能减排成 为社会关注越来越 多的问题 。国家开始 实施各种 节能减排措施 ，其 中煤 电站锅 炉氮氧化物 （ Ｎ Ｏ ，） 排放标 准的制定，Ｎ ０的减ａ ｂ － ｒ － 作 日 益受到重视 。必须寻找一种新 的锅 炉技术 ，解决锅 炉厂用 电效率 高，燃烧效率低 的问题 ，环境 能源 紧缺与 大气污染等 问题 。
与进 展。 节能型循环流 化床锅炉的低氮氧化 物排 放技术一般通过优化给煤 粒径 பைடு நூலகம்在保 障大颗 粒燃烧的 同时压缩 无效床料的 比例 ，降低锅炉底部 ３ 结 语
密 相区 ＮＯ ｘ 的悬浮 浓度 ，从而 能够有 效的提高 有效床料 的 比例 ， 这
节能型循 环流化 床锅 炉的低氮氧化物排放 技术的应用 ，能够有效 样就 能够 较好的满足其传 热性 要求 ，预防锅炉底部超温 。另外 ，给煤 降低含氮气体 的排 放 ，降低环境污染率 ，改善周围控制环境 ，此技 术 口位置 的优化处理能够增加二 次风扰动效果 ，以此来降低二次 风物料 的应用符合我 国提 出的构建可持续发展 的社会 发展理念需求 。特别 是 质量浓度 ，使燃过程中二次风 穿透能力得到较好 的提高 ， 从而 减少锅 此技术应用于 锅炉燃烧中 ，从床温控制和氧 化还原反应等角度 ，解 决 炉贫 氧区范围 ，大大提高锅 炉燃 烧效率。但是这种排放技 术的使用一 锅炉 运行超温 现象 。从而 起到控制 ＮＯ ｘ 排放 的 目的 ，达 到降低氮 气 般要 有一定的条件 ，也就是锅 炉在燃烧的过程中其 的外循 环回路和分 排放量 的目的 。 离器效率 能满足 最基本的物料平衡需 求 。 ２ ． ２ 此排放技术对床温影响
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理循环流化床锅炉，听起来是不是很高大上？不过别担心，咱们今天就把它说得简单明了，让你一听就懂。
咱先说说什么是“低氮燃烧”吧。
你要是站在锅炉旁边，应该会发现，锅炉往往会冒出浓浓的黑烟。
没错，这就是燃烧过程中氮氧化物（NOx）产生的原因。
这个氮氧化物可是个麻烦东西，对环境有害，尤其是对空气质量。
想象一下，空气中满是这种东西，就像是一个无形的“杀手”，人都不敢深呼吸了。
所以呢，低氮燃烧就应运而生了，目标就是减少这些有害物质的产生。
循环流化床锅炉是怎么做到这一点的呢？这个锅炉名字挺复杂，但原理其实很简单。
它的核心就是“流化床”。
简单来说，流化床就是一种能让燃料在锅炉中像“漂浮”一样的方式。
你想象一下，把沙子放到水里，水流动的时候，沙子就会跟着水流“飘”。
在锅炉中，这个“水”就是空气，燃料就是“沙子”。
通过这种方式，燃料在锅炉内部快速混合，燃烧更充分，温度均匀，不容易出现那些“热区”，从而减少了高温下氮氧化物的生成。
要知道，氮氧化物的产生通常是因为温度过高，氧气过多，或者燃料燃烧不完全。
而流化床锅炉通过控制床内的温度和氧气量，让燃烧过程更平稳，避免了这些问题。
像是老话说的，“巧妇难为无米之炊”，这锅炉不光有燃料，它还知道如何控制火候，让火烧得刚刚好，不急不躁，燃烧产生的氮氧化物自然就少了。
除此之外，循环流化床锅炉的“低氮”燃烧还有一个小秘密，那就是它的“再循环”功能。
简单来说，这锅炉内部有个“回流”系统，燃烧后的气体和烟气被“循环”回来，和新鲜的空气和燃料混合，再次参与燃烧。
这种循环的方式，不仅提升了燃烧效率，还能让锅炉保持一个比较低的温度，从而减少了氮氧化物的生成。
你说，聪明吧？这就像是你炒菜的时候，往锅里加点水，防止食材炒焦，火候控制得当，味道自然好。
当然了，低氮燃烧技术不仅仅是为了环保。
你要知道，锅炉的燃烧效率越高，能源就能用得越充分，燃料浪费就少，经济效益自然就提升了。
像我们平时用的电，很多时候就是通过这种大规模的锅炉来转化的。
300MW循环流化床锅炉(#2)超低NOx排放技术方案
300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放技术方案循环流化床锅炉由于燃烧温度低，其产生的NOx主要来源于燃料中氮元素，故循环流化床锅炉NOx原始排放浓度相对较低，由于国家新环保标准及超低排放要求的实施，将循环流化床锅炉也纳入考核范围之内，虽然通过二次风口、给煤口的位置及分布进行优化调整，以及增加烟气再循环系统措施可以降低循环流化床锅炉的NOx原始排放，但是降低的幅度一般小于30%。
循环流化床锅炉的传统低NOx排放的优势不复存在，如果不进行烟气脱硝改造，也面临着排放不达标的现状。
本文对300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放技术方案进行了研究。
标签：300MW；NOx排放技术；研究1 循环流化床低NOx排放的研究现状循环流化床锅炉的NOx主要是燃料型，国内外诸多学者致力于改变燃烧条件来实现低NOx排放的研究。
中国科学院工程热物理研究所根据循环流化床锅炉的特点，充分发挥CFB锅炉的自身优势，开发出一种新的降低氮氧化物排放的循环流化床燃烧方法，即炉膛低氧燃烧实现主循环回路对NOx还原，结合旋风分离器出口后补燃的技术方案。
利用该技术方案，由于燃料在由炉膛、旋风分离器、返料器组成的循环回路中进行燃烧，炉膛内未通入充分过量的助燃空气，燃烧产生的烟气中含有一定浓度的一氧化碳，一氧化碳的存在將烟气中的氮氧化物还原成氮气，在旋风分离器出口通入的补燃空气将烟气中的一氧化碳燃尽，从而可以显著降低氮氧化物的排放，同时保证锅炉的燃烧效率。
2 300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放改造总体方案中国科学院工程热物理研究所提出的炉膛低氧燃烧结合旋风分离器出口补燃的技术方案是一种降低循环流化床氮氧化物排放的燃烧方法，适用于煤及其他含氮燃料的燃烧，能够降低烟气中氮氧化物的排放浓度，同时保证循环流化床燃烧装置的燃烧效率。
针对内蒙古京泰发电有限责任公司2# 300MW循环流化床锅炉，采用将补燃空气从二次风母管引出，通过三根风管从二次风出口母管，分别引到三个旋风分离器出口处。
循环流化床锅炉低氮改造技术介绍
循环流化床锅炉低氮改造方案1目录1.NOx生成机理及影响因素2.脱硝改造方案33.杭锅烟气清洁排放技术2CFB 锅炉NOx 来源——燃烧温度影响Nox 生成机理及影响因素¾燃烧最高温度Tmax ＜1500K（1267℃ )，燃料型NOx为主¾燃烧最高温度Tmax ＞1900K（1627℃ ），燃料型NOx所占比例减少¾燃烧最高温度Tmax ＞2200K（1927℃ ），热力型NOx为主CFB锅炉炉膛温度在850～950℃，热力型NOx占总排放10%以下，以燃料型NOx为主。
NOx浓度理论计算公式——泽利多维奇公式C NOx ＝K(C N2C O2)1/2exp(-21500/RT T ) g/m 3;3NOx 生成与燃烧温度关系——摘自《CFB 锅炉NOx 的生成机理与计算》CFB锅炉NOx来源——物料粒径影响Nox生成机理及影响因素¾细颗粒可加强炉膛传热，使得炉膛内燃烧热量分配更趋合理，保证炉膛温度场均匀，避免密相区出现局部超温。
¾物料越细，燃烧速率提高，O2加速消耗，利于CO生成，炭粒表面还原气氛增强，抑制NOx生成。
制成¾细颗粒反应表面积增大，焦炭对NOx还原能力增强。
¾细颗粒着火提前，相应延长NOx分解还原时间。
物料粒径对NOx生成的影响——摘自《不同煤种高温燃烧时NOx和SO2生成影响因素的实验》4Nox生成机理及影响因素CFB锅炉NOx来源——过量空气系数影响过量空气系数增加，NOx生成增加¾贫氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向N2转化，同时未燃尽C与还原气体抑制NOx生成¾富氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向NOx转化转化。
煤过量空气系数与NO浓度关系——《不同种类煤粉燃烧NOx排放特性试验研究》5¾减小次风率使密相区为还原性气氛抑制NO 生成密相区流化风速CFB 锅炉NOx 来源——一、二次风率影响Nox 生成机理及影响因素减小一次风率，使密相区为还原性气氛，抑制NOx生成；密相区流化风速减小，气体及煤颗粒停留时间增加，抑制NOx生成．提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合降低飞¾提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合, 降低飞灰含碳量。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究随着环保意识的提高和环保政策的不断加强，低氮燃烧技术在燃煤锅炉行业中的应用越来越受到关注。
循环流化床锅炉作为目前燃煤锅炉领域中应用最为广泛的一种锅炉类型，其对低氮燃烧技术的应用也备受研究者和工程技术人员的关注。
本文将对低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究进行探讨，以期为相关领域的研究者和工程技术人员提供一些参考。
一、循环流化床锅炉的基本原理循环流化床锅炉是一种以煤粉为燃料，采用空气作为流化介质，通过机械循环风叶使固体颗粒形成“流态化”状态，使燃烧在氧化剂不断输送的状态下进行的一种锅炉。
其主要特点是燃烧效率高，煤种适应性强，燃烧过程中产生的污染物少，操作可以实现煤种的切换，具有较好的环保和经济效益。
二、低氮燃烧技术的原理与发展低氮燃烧技术是指在燃烧过程中，通过一系列技术手段，使燃料在燃烧的同时尽可能减少氮氧化物（NOx）的生成。
目前较为常见的低氮燃烧技术包括燃烧空气预热技术、分级燃烧技术、循环烟气再燃技术等。
这些技术能够通过优化燃烧过程，降低燃烧温度和氧化剂在燃烧过程中的分布，从而减少NOx的生成。
低氮燃烧技术发展至今已经比较成熟，其在燃煤锅炉行业中的应用也得到了广泛的推广。
在燃煤锅炉中，低氮燃烧技术的应用可以大幅度减少NOx的排放，降低燃料的使用成本，改善大气环境质量，符合现今环保政策的要求。
1.低氮燃烧技术的应用现状目前，循环流化床锅炉的燃烧技术主要集中在硫分燃烧技术、喷煤燃烧技术、热泵循环流化床燃烧技术等方面。
在这些燃烧技术中，低氮燃烧技术的应用相对较少，一方面是因为循环流化床锅炉本身并不容易产生高浓度的NOx；另一方面是因为低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用还存在一定的技术难题。
2.低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的技术难点（1）循环流化床锅炉燃烧过程中NOx的生成主要来自于煤粉燃烧、煤粉燃烧的温度和氧化剂的分布情况。
循环流化床锅炉本身就具有燃烧温度低和氧化剂分布均匀的特点，因此在其上采用低氮燃烧技术需要对燃烧过程进行深入的研究和优化。
《循环流化床燃煤超低氮排放技术基础研究》
《循环流化床燃煤超低氮排放技术基础研究》一、引言随着全球能源结构的转变，燃煤技术日益成为减少温室气体排放的重要研究领域。
中国作为世界上最大的燃煤消费国，实现燃煤的超低氮排放成为了环境治理和可持续发展的关键任务。
循环流化床（CFB）燃煤技术以其高效率、低污染的特点，成为实现这一目标的重要手段。
本文旨在深入研究循环流化床燃煤超低氮排放技术的基础原理及其应用。
二、循环流化床燃煤技术概述循环流化床燃煤技术是一种高效、低污染的燃煤技术。
其基本原理是通过流化床的循环运动，使燃料与空气充分混合燃烧，从而实现高效燃烧和低污染排放。
相比其他燃煤技术，循环流化床技术具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低等优点。
三、超低氮排放技术基础为实现燃煤的超低氮排放，需要对氮氧化物的生成机理进行深入研究。
在循环流化床燃煤过程中，氮氧化物的生成主要来源于燃料中的氮在高温下的热解和氧化。
因此，控制燃烧过程中的温度和氧气浓度是降低氮氧化物排放的关键。
（一）温度控制通过优化燃烧过程，降低燃烧室内的峰值温度，可以减少热解和氧化的程度，从而降低氮氧化物的生成。
此外，采用分级燃烧技术，将燃料分阶段投入燃烧室，也可以有效降低燃烧温度。
（二）氧气浓度控制降低燃烧过程中的氧气浓度，可以减少氮的氧化程度。
通过调整一次风和二次风的配比，控制燃烧过程中的氧气供应，是实现低氮排放的重要手段。
（三）催化剂应用采用催化剂可以降低氮氧化物生成的活化能，从而促进氮氧化物的还原反应。
通过在燃烧过程中添加催化剂，可以进一步降低氮氧化物的排放。
四、技术应用与展望循环流化床燃煤超低氮排放技术的应用，对于改善环境质量、推动能源结构调整具有重要意义。
未来，随着环保标准的不断提高和技术的不断进步，循环流化床燃煤超低氮排放技术将进一步优化和完善。
同时，结合其他低碳技术，如碳捕集与封存、可再生能源等，将有助于实现全面的低碳发展。
五、结论循环流化床燃煤超低氮排放技术是实现燃煤清洁利用的重要手段。
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循环流化床锅炉的低氮排放技术
为了进一步提升循环硫化床锅炉的燃烧效率，减少污染排放，通过对二氧化硫、二氧化氮等污染气体的分析，针对循环硫化床锅炉的脱硫、脱硝、除尘的处理，采用相应的技术手段，推动能源行业的绿色发展。
一、改变燃烧条件，控制氮氧化物的排放。
1.循环流化床锅炉床温控制
循环流化床锅炉NOX生成量与锅炉床温密切相关,在燃烧一定煤种时,锅炉燃烧效率随床温升高逐渐升高,NOX生成量随锅炉的床温升高而增加,炉内脱硫效率随着床温升高到一定值后急剧下降,锅炉床温的选取在保证锅炉效率的同时,需要兼顾考虑锅炉NOX生成量和炉内的脱硫效率,选取最为经济的锅炉运行床温,目前,流化床锅炉已经向超临界､大型化参数发展,在锅炉设计时,炉内需要布置更多的受热面控制锅炉床温在合理的数值｡
2.循环流化床锅炉风量分配控制
为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量｡
通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX 初始排放量在100mg/Nm3以下｡为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段｡
二、循环流化床锅炉SNCR技术
SNCR技术是在循环流化床锅炉中成熟应用的一种烟气脱硝技术,它具有系统简单､可靠和效率高的优点｡SNCR技术关键点包括:还原剂选
择；还原剂喷入点选择；合适的反应温度区间,为850～1150℃｡
尿素因为便于运输和储存,并且尿素溶液穿透性好,在循环流化床锅炉中,尿素溶液作为烟气脱硝还原剂被广泛应用；尿素溶液喷入点设置在旋风分离器入口烟道上或设置分离器出口烟道上,如图1所示,该处烟气温度在880～950℃之间,正好处在SNCR最佳反应温度区间,采用此种布置式,SNCR在循环流化床锅炉中的脱硝效率可以达到70%以上,但SNCR的氨逃逸率较高,最高达到8ppm,对空气预热器的选型设计需要特殊要求,选用脱硝专用的空气预热器,并且对空气预热器的下游设备也有较大影响｡
图1循环流化床SNCR布置
三、循环流化床锅炉SCR技术
SCR技术作为一种成熟的烟气脱硝技术在煤粉锅炉中被广泛采用,流化床锅炉因为飞灰含量高,受到催化剂选型因素的影响,在流化床锅炉中应用较少,随着催化剂制造工艺的不断提升,在循环流化床锅炉中也可以应用SCR技术控制NOX的排放｡
在循环流化床中,SCR反应器设置在省煤器出口和空气预热器入口
之间,如图2所示,在锅炉整体布置设计时,需要保证SCR反应器入口烟气温度在300～420℃之间,为了满足锅炉满足全负荷脱硝,必要时可对省煤器分级设计,即将省煤器分为两级,SCR反应器入口设置一级省煤器,SCR反应器出口设置一级省煤器｡SCR脱硝还原剂可以采用液氨,也可以采用尿素水解或热解制氨,在SCR反应器入口烟道喷入反应器,喷入的NH3在催化剂的作用下与烟气中的NOX反应,达到脱除NOX目的｡
图2循环流化床SCR布置
四、循环流化床锅炉SNCR与SCR相结合技术
在循环流化床锅炉中,可以采用SNCR与SCR相结合的烟气脱硝形式,既可得到更高的脱硝效率,还可以控制脱硝系统氨逃逸率｡在旋风分离器入口烟道或出口烟道设置SNCR尿素溶液喷枪,在省煤器出口设置SCR 反应器,如图3所示,通过尿素溶液喷枪喷入尿素溶液,选择合适的NSR,尿素溶液热解生成的氨气与烟气中NOX反应后剩余的NH3,通过SCR反应器时,烟气中的NOX和NH3在催化剂的作用下继续反应,这样可以够控制反应器出口NH3逃逸率在3ppm以下｡为了达到较高的烟气脱硝效率,也可以在SCR入口设置独立的喷系统,通过喷氨格栅将氨气喷入SCR入
口烟道,还原剂制备区可以与SNCR尿素溶液制备区公用,通过采用尿素溶液水解或热解的工艺制备氨气｡
图3循环流化床SNCR和SCR相结合布置
五、结论
通过控制流化床锅炉床温,控制流化床锅炉风量分配和过量空气系数,改善锅炉燃烧条件,同时采取辅助的脱硝设施,如SNCR､SCR､SNCR和SCR相结合等烟气脱硝技术,能够保证循环流化床锅炉出口NOX排放值达到超低排放标准的要求｡。