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    SNCR脱硝原理

时间:2014-6-26 11:07:00

来源: 中国硫酸网

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氮氧化物(NOx)的形成是由于氮与氧在非常高的温度时的结合,世界上控制NOx的技术包括锅炉内燃烧中尽量避免NOx的生成技术和NOx生成后的排除技术。

SNCR技术是非触媒的炉内喷射工艺,80年代中期SNCR技术在国外研发成功,该技术的运行经验至今已成功的应用于600-800MW等级燃煤机组,其原理是在炉内喷射氨、尿素等化学还原剂使之与烟气中的氮氧化物反应,将其转化成分子氮(N2)及水(H2O) 。

此技术是选择仅减少氮氧化物而不涉及其它类氧化物(如CO2等),目前最新的SNCR技术与NOx有效反应温度范围已可达850oC~1250oC之间,因为将化学反应剂喷入炉内正确的位置且随锅炉负荷变化而调整是非常重要的,因此要求SNCR技术在设计阶段对每台对象机组实施计算机模拟分析,从而设计出随温度场变化的运行控制系统。使用计算机流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM)进行工程设计,即将先进的虚拟现实设计技术与特定燃烧装置的尺寸、燃烧类型和特性、锅炉负荷范围、燃烧方式、烟气再循环(如果采用)、炉膛过剩空气、初始或基线NOx浓度、炉膛烟气温度分布、炉膛烟气流速分布等相结合进行工程设; 实际运行时SNCR的反应窗将随温度场的分布而实施自动追踪调整,不受燃料种类或煤的质量变化的影响。

工艺系统介绍

还原剂储存及供应系统

还原剂由输送泵从制备模块送至储存罐。经置于罐内的潜水泵提升至计量分配模块;储存罐装配于集水槽内。为避免过压或真空,罐的顶部要安装安全阀和真空阀。运行过程中,罐压通过压力变送器就地或远程信号可连续观测; 循环泵(一用一备)尿素溶液送至SNCR系统。因此一定流量的溶液循环流动,溶液压力通过压力调节阀由回流管线控制。脱硝所需流量由安装在SNCR系统计量混合柜中的流量控制阀设定;

系统主要设备:一个尿素溶液储罐、两台尿素溶液循环泵、一个子控制柜。

稀释水系统

用于稀释氨液的水储存在工艺水罐中,由多级泵输送至混合计量模块;系统主要设备:两台稀释水泵、一个稀释水储罐(单层壁)、一个子控制柜。

计量混合模块

满足系统运行的所有的测量/控制装置及必要的阀门均安装在封闭钢柜中。NOx控制系统要求的一定量的尿素溶液由管线分出。该量由电磁流量计控制,由气动调节阀调节。所需的一定量的稀释水在与尿素溶液混合前由流量计控制,由气动调节阀调节。混合后,所有混合液分成等份对应每一支喷枪,通过流量计控制确保每支枪等量的分配;混合液雾化所需的必要量的压缩空气由气动调节阀调节,通过压力计和流量计控制。

喷射系统

尿素溶液由装配在锅炉侧壁的喷枪分配。氮氧化物与还原剂的气相反应发生在氨气化后。还原剂利用率高达96%,少量的还原剂以氨气形式排放。根据现有资料,我方初步采用26支喷枪用于本项目,待我方收集相关数据、图纸资料后,由我方技术支持方—丹麦弗洛微升有限公司根据CFD流场模拟结果和SNCR工程经验,得出最佳的喷枪数量和布排的方式,保障本项目技术性能达,N支喷枪用于喷射稀释后的混合液到燃烧室出口的烟道截面。

核心技术及优势

核心的设计,包括CFD流场模拟实验、喷枪设计均由丹麦弗洛微升公司总部完成,核心模块也由丹麦弗洛微升公司总部提供,包括了:喷射模块、计量混合模块、输送模块、PLC控制模块等。以上的在国外制造、组装、测试后发送至国内。保证了设备的质量优良。

先进的喷枪设计技术

喷枪是SNCR系统的关键设备,喷枪的材质、设计对脱硝系统的效率和喷枪的寿命有很大的影响。中轶环保-弗洛微升公司在SNCR所有的喷枪,会针对不同的锅炉、炉窑、要求的效率和雾化,设计最适合的喷枪。如火电锅炉炉膛大、烟气量大,设计基于项目特点的耐磨耐高温、穿透力强的喷枪;针对水泥炉窑烟气量大、流速快、粉尘含量高的特性,设计针对具体项目的耐磨耐高温,及防灰堵,以及具备使还原剂雾化、混合的喷枪。

脱硝的效率保证

根据流场模拟实验(CFD)、先进的喷枪设计和丰富的SNCR脱硝经验,对不同的炉窑、锅炉采用具有针对性的设计,保障了SNCR系统的脱硝效率。

最合适还原剂的选择

具备丰富的经验,针对氨水、尿素的特性,结合具体锅炉的情况特性,选择最合适的还原剂,帮助达到更好的效率、更低的还原剂耗量,减少对锅炉效率和运行的影响。

保障锅炉运行和热效率

设计SNCR系统时能兼顾锅炉本身运行的特点,保证高效脱硝的同时保证锅炉的热效率。

成熟可靠的设备

SNCR系统采用模块的设备,包括了计量混合模块、泵输送模块、喷射模块、控制模块等。模块化的设备具有安装便捷、运行维护简单、防尘的特点。同时,所有的模块在出厂前都进行了性能测试,保障了设备安装后能正常运行

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