Application of SNCR flue gas denitra

　　新火电厂大气污染物排放标准（GB13223―2011）要求：新建火电机组2012-01-01起NOx排放量低于100 mg/m3；现役W火焰炉、循环流化床（CFB）锅炉机组NOx排放量低于200mg/m3（6O2），重点地区也执行新建机组要求60.CFB机组具有低NOx排放的优势，绝大部分CFB机组NOx排放量在150~350mg/m312，为满足新环保要求，需开发适应CFB锅炉特点的高效、低成本脱硝技术。华能吉林白山煤矸石电厂选用中国华能集团清洁能源技术研究院（CERI）脱硝专利技术，于2012年11月完成了脱硝改造工程，采用选择性非催化还原法（SNCR）3，还原剂为尿素，为国内首台330 MW级CFB锅炉脱硝系统的投运。该系统运行稳定可靠，脱硝效率高达80以上，技术处于国际水平。

　　1CERISNCR脱硝系统技术特点1.1低NOx燃烧优化与SNCR脱硝技术相结合优化调整是经济高效的NOx排放控制技术。

　　采用分级燃烧、低过量空气系数、低燃烧温度等燃烧优化技术可在不影响锅炉效率的前提下降低NOx排放30左右4.为CFB锅炉低NO，燃烧优化，在确保系统稳定运行的同时，结合锅炉运行参数对脱硝系统进行优化，将锅炉运行参数（床压/氧量/、二次风比例、上下二次方比例）进行组态设计，参与逻辑控制，可确保降低NO，排放效果长期有效，在不增加成本的基础上提高20~30脱硝效率。

　　P震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。为尿素和氨水作为还原剂的反应原理5.尿素溶液喷射到炉膜中后有个固体核，外层被水分子包奄，在高温下水分子先蒸发，然后尿素颗粒再分解成氨基和烟气中的NO进行反应，生成氨气和水。同时固体核能够保证在同样液滴大小的情况下，尿素溶液的穿透能力大于氨水溶液的穿透力。

　　氨水SNCR尿素和氨水作为还原剂反应原理氨水喷入炉膜后，氨水溶液中水与氨充分混合，氨水溶液喷入炉膜的瞬间还原反应开始。

　　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。

　　针对尿素和氨水在1MWCFB试验台上进行脱硝试验63，氨氮比1.5，结果表明，氨水的温度适应范围更广，在800~1100°C，相对效率在50以上；尿素的温度适应范围相对较窄，为850其高效率可达807.节能减排温度/尿素SNCR系统和氨水SNCR系统相对脱硝效率工程设计中，需根据烟气反应的空间、锅炉运行温度等参数选择合适的还原剂，设计合适的混合浓度及喷射距离，保证还原剂与烟气的均匀混合，提高还原效率及控制较低的氨逃逸率。

　　1.3喷枪的优化设计SNCR系统性能主要取决于喷枪部分，CFB锅炉分离器区域工作环境为高温（900~950°C）、高流速（烟速20~30m/s）、高灰浓度（1kg/m3以上），需解决好耐温、防磨、防腐蚀、防烧堵等关键技术问题。采用CERI自主设计、具有自主知识产权的长寿命防磨、防烧损喷枪8，较好地解决了喷枪应用于CFB锅炉高温、强冲刷、超高灰浓度环境下易损坏等问题，提高了系统的安全性和检修周期。

　　2SNCR脱硝系统应用bookmark3 2.1工艺流程尿素溶液配制系统实现尿素储存、溶液配制和溶液储存的功能。在线稀释系统根据NOx排放情况在线稀释成所需浓度，通过计量分配系统实现各喷射层尿素溶液的分配和计量后，送入喷射系统，终由喷射系统雾化喷射进入分离器入口烟道，在分离器和尾部烟道进行选择性还原反应，达到削减NOx排放量的目的。

　　SNCR脱硝系统工艺流程M如所示。

　　平均值约41.0mg/m3，NOx排放控制较为稳定，脱硝效率约为83.6.为机组负荷约为305MW条件下，NOx排放量可控制在约71.0mg/m3，脱硝效率约为71.6. SNCR脱硝系统投运及稳定控制情况―NOx排放景时间/h机组90./.负荷下SNCR系统运行情况2.3控制参数的优化针对关键参数尿素溶液浓度及氨氮比进行了参数优化试验，为200 MW负荷下，氨氮比分别为1. 5时，尿素溶液质量分数对脱硝效率的影响。

　　SNCR脱硝系统工艺流程2.2SNCR脱硝系统的投运脱硝系统首次投运前机组负荷约为221. 1MW，NOx初始排放值约为215mg/m3，如所示。随着SNCR脱硝系统投运，NOx排放浓度显著下降。系统连续投运24h，NOx排放低值约为30.韩应等：SNCR烟气脱硝技术在330 MW级CFB锅炉的应用由可知，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。

　　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硝效率，从可以看出，在机组负荷约为180MW，尿素溶液质量分数约为8的条件下，脱硝效率随氨氮比的增加而增大；当氨氮比小于1.7时，脱硝效率随氨氮比的增大上升较快；当氨氮比大于1.7时，随着氨氮比的增大脱硝效率增加趋势趋于平缓。综合考虑脱硝经济性的影响，建议在保证NOx排放达标的同时，控制氨氮比低于1.7下运行较为经济。

　　为8，氨氮比1. 5时，脱硝效率约为78.60.当氨氮比大于1.8后脱硝效率上升趋势较为平缓。

　　综合、可知，在保证机组NOx排放合格的前提下，控制氨氮比在1.7以下较为经济。

　　2.5氨逃逸排放监测逃逸氨设计值为矣8mg/m3，当超过此限值时，应对脱硝系统进行调整优化。

　　0为机组在SNCR脱硝系统168h热态试运期间氨逃逸变化，NH3排放量高为1.24mg/m3，低为0；平均排放量为0.5mg/m3.表明该脱硝系统能有效控制氨的逃逸量，高效的脱硝效率也可使烟气中的氨和NOx充分反应。

　　工况号0试运期间氨逃逸量变化3结语机组NOx排放量可有效控制在50mg/m3以下，脱硝效率达80以上，氨逃逸大值约为1.24mg/m3，远低于设计值8mg/m3，控制系统自动投入率达到100，表明该项技术得到了成功应用，为中国大型CFB锅炉实现高环保标准的氮氧化物减排探明了方向，将对大型CFB锅炉和煤基清洁燃烧技术起到积极地推动作用。