锅炉烟气脱硝设备

锅炉烟气脱硝设备

在还原剂的接收和储存系统中，尿素一般采用50%的水溶液,可直接喷入炉膛。由于尿素的冰点仅为17.8e℃。因此，较冷的季节应对尿素溶液进行加热和循环。尿素可采用固体颗粒运输，但在厂内设置溶解装置。与氨系统相比，尿素系统有以下优点:尿素是一种、低挥发的液体，在运输和储存方面比氨更加安全；此外，尿素溶液喷入炉膛后在烟气中扩散较远，可改善大型锅炉中吸收剂和烟气的混合效果。由于尿素的安全性和良好的扩散性能，采用尿素的SNCR系统多在大型锅炉上应用。
SNCR系统中，还原剂与烟气的混合采用喷射器。喷射器有墙式和枪式2种类型。墙式喷射器在特定部位插入锅炉内墙，一般每个喷射部位设置1个喷嘴。墙式喷嘴一般应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中，其使用寿命要比喷枪式长。枪式喷射器由1根细管和喷嘴组成，可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR系统和大容量锅炉。在某些设计中喷枪可延伸到锅炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂,因此,要比单个喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击。易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏，因此，喷射器一般用不锈钢制造，且设计成可更换。除此以外，喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器少地暴露于高温烟气中,喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR需停运时,可将喷射器退出运行。
用氨基作反应剂的喷射系统一般比尿素系统复杂和昂贵些,原因是这种系统喷射的是气相氨而不是液氨溶液"为此,氨基喷射系统常配备多个喷嘴的高能喷枪系统"在锅炉通道的宽度和高度内按网格形式布置喷枪"
2、电子束法：是用高能电子束(0.8～1MeV)辐射含NOx和SO2的烟气，产生的自由基氧化生成硫酸和硝酸，再与NH3发生中和反应生成氨的硫酸及硝酸盐类，从而达到净化烟气的目的。
3、液体吸收法：由于烟气中的NOx90%以上是NO，而NO难溶于水，因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。湿法脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。
4、吸附法：主要的方法为活性炭方法。
在众多烟气处理技术中，液体吸收法的脱硝效率低，净化效果差；吸附法虽然脱硝，但吸附量小，设备过于庞大，再生频繁，应用也不广泛；
1.1.2．1烟气脱硝技术比较。
脱硝技术一般比较（表1、）
所采用的技术 脱硝效率% 工程造价 运行费用
低氮燃烧技术 25-40 较低 低
SNCR技术 25-40 低 中等
LNB + SNCR技术 40-70 中等 中等
SCR技术 80-90 高 中等
SNCR/SCR 混合技术 40-80 中等 中等
烟气脱硝技术比较（表2）
方法 原理 技术特点
催化分解法 在催化剂作用下，使NO直接分解为N2和O2。主要的催化剂有过渡金属氧化物、贵金属催化剂和离子交换分子筛等。 不需耗费氨，无二次污染。催化活性易被抑制，二氧化硫存在时催化剂中毒问题严重，还未工业化。
选择性非催化还原法 用氨或尿素类物质使NOx还原为N2和H2O。 效率较高，操作费用较低，技术已工业化。温度控制较难，氨气泄漏可能造成二次污染。
选择性催化还原法 在特定催化剂作用下，用氨或其它还原剂选择性地将NOx还原为N2和H2O。 脱除率高，被认为是好的烟气脱硝技术。投资和操作费用大，也存在NH3的泄漏。
固体吸附法 吸附 对于小规模排放源可行，具有耗资少，设备简单，易于再生。但受到吸附容量的限制，不能用于大排放源。
电子束法 用电子束照射烟气，生成强氧化性OH基、O原子和NO2，这些强氧化基团氧化烟气中的二氧化硫和氮氧化物，生成硫酸和硝酸，加入氨气，则生成硫硝铵复合盐。 技术能耗高，并且有待实际工程应用检验。
湿法脱硝 先用氧化剂将难溶的NO氧化为易于被吸收的NO2，再用液体吸收剂吸收。 脱除率较高，但要消耗大量的氧化剂和吸收剂，吸收产物造成二次污染。



四、烟气脱硝SNCR工艺
1、选择性非催化还原法 selective non-catalytic reduction （SNCR）
指利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择性地与烟气中的氮氧化物（NOx，主要是NO 和NO2）发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而脱除烟气中NOx 的方法。
在炉膛850~1050℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3 或氨水等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2 作用，据此发展了SNCR 法。
2、脱硝还原剂的选择
指烟气脱硝工艺中用于脱除NOx 的物质。适用于SNCR 工艺的还原剂一般是一些含氮的氨基物质，包括液氨、氨水、氨水、氰尿酸和各种铵盐（醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等）。
SNCR脱硝基本的还原剂有三种：氨水、氨水、液氨。
还原剂采用20%氨水溶液，设计上采用零泄漏设计，运输、储存、使用比较简单安全；脱硝，本设计采用氨水脱销。
采用PLC控制SNCR系统的运行，提高SNCR系统因炉内烟气温度、烟气停留时间及氨氮比变化的应对能力。