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脫硝技術一

煤粉燃燒過程中NOx生成的原理

1、熱力型NOx
     熱力型NOx生成量與燃燒反應溫度和氧濃度有關,是氮氣在高溫下直接氧化而成,高溫高氧是其主要原因,燃燒時,空氣中的氮氣在高溫下氧化產生,隨著反應溫度T的升高,其反應速率按指數規律增加。2、燃料型 NOx 

2、燃料型NOx
     主要來自于揮發分氮,是燃料中氮化合物在燃燒中熱分解,進一步氧化而成,其生成量與火焰附近的氧濃度有關:在氧化氣氛下,揮發分氮直接被氧化成NOx由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。在生成燃料型 NOx 過程中,首先是含有氮的有機化合物熱裂解產生 N、CN、HCN 和等中間產物基團,然后再氧化成 NOx 。
      3、快速型NOx 
     由于燃料揮發物中碳氫化合物高溫分解生成的 CH 自由基可以和空氣中氮氣反應生成 HCN 和 N ,再進一步與氧氣作用以極快的速度生成,在反應區附近會快速生成 NOx 。

煤粉燃燒火焰溫度與NOx的生成關系 

 

  

1、煙氣脫硝工藝的技術介紹
   目前國內及世界范圍內采用的脫硝工藝有選擇性催化還原(SCR)技術及選擇性非催化還原(SNCR)技術,該脫硝工藝的技術特點分別介紹如下:
1)、選擇性催化還原(SCR)技術
a.基本化學原理


      選擇性催化還原法(SCR)是工業上應用最廣的一種脫硝技術;理想狀態下,可使NOx的脫除率達90%以上, 是目前最好的固定源NOx治理技術;SCR反應溫度一般為300-450℃。
b、該工藝系統復雜,建設投資費用高,運行成本高,氨的利用率高,脫銷率脫硝效率高90%。反應溫度要求高。
c、該工藝主要應用于大型火力發電廠燃煤鍋爐的脫硝工程項目。
2)、選擇性非催化還原(SNCR)技術
a、SNCR脫銷工藝原理
     SNCR選擇性非催化還原法全套脫銷工藝技術屬于燃燒后脫銷技術,還原劑為氨水,在循環流化床鍋爐高溫物料循環分離器入口噴入脫銷還原劑,在850-1000℃的溫度下,還原劑與NOX優先發生化學反應,生成無毒的氮氣和水,氨的逃逸量不超過8ppm的前提下,達到30—70%的脫銷率;NCR脫銷工藝化學反應方程式如下:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6 NO2+8NH3→7N2+12H2O
2 NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
b、該工藝的特點:投資費用低,運行成本高,氨的利用率低,氨銷比1的情況下,脫銷率只能達到35-40%。氨銷比達到1.8左右,脫銷率可達到70-80%。
c、該工藝主要應用于水泥行業煙氣脫硝工程及循環流化床鍋爐煙氣脫硝工程項目。

SNCR脫銷工藝溫度與效率的關系

循環流化床鍋爐由于較低的爐內燃燒溫度,循環流化床鍋爐中生成的NOX主要由燃料NOX構成,即燃料中的N轉化成的NOX;而熱力NOX即空氣中的N轉化成的NOX生成量很小;同時循環流化床鍋爐采用分級送風的方式,一次風從布風板下送入,二次風分二層從爐膛下部密相區送入,可以有效地抑制NOX的生成。因此循環流化床鍋爐中的污染物排放很低。經測試循環流化床鍋爐NOX在200-300 mg /Nm3,左右,根據目前國家的最新標準規定,NOX的排放濃度不能大于100mg/Nm3。
      因此,根據循環流化床鍋爐的特點,綜合投資及運行成本各個方面的因素,采用SNCR脫硝工藝可以達到國家排放標準,該方案是可行的,也是循環流化床鍋爐煙氣脫硝的優化選擇。

備案號:遼ICP備06021566號-1
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