脱硫脱硝除尘器烟气脱硝研究方案

脱硫脱硝除尘器烟气脱硝方案研究
　　(1)NOx生成与控制机理
　　在煤燃烧过程中，生成NOx的途径有三个：
　　1)热力型NOx(ThermalNOx)：空气中的氮气在高温下氧化而生成的NOx，占总NOx排放浓度的10~20%；
　　2)燃料型NOx(FuelNOx)：燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分 解而又接着氧化而生成的NOx，在足够高的炉温情况下占60~80%；
　　3)型NOx(PromptNOx)：燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx。
　　NOx主要是通过燃料型的生成途径而产生的。因此，控制和减少煤燃烧产生的NOx，主要是控制燃料型NOx的生成。从燃料型NOx的生成和破坏机理可知，为了减少燃料型NOx，不仅要尽可能地NOx的生成，对已生成的NOx，还要创造条件尽可能地促使它们的破坏和还原。
　　(2)脱硫脱硝除尘器烟气脱硝技术研究
　　经上述分析可知，脱硫脱硝除尘器烟气脱硝技术主要通过NOx生成和  烟气脱硝两种途径控制锅炉烟气NOx排放浓度。NOx生成主要采用低氮燃烧技术，  烟气脱硝又可分为选择性催化还原工艺(CSCR)和选择性非催化还原工艺。
　　1)低氮燃烧技术
　　低氮燃烧技术主要任务是减少挥发份氮转化成NOx，其主要方法是建立早期着火和使用控制氧量的燃料/空气分段燃烧技术。低NOx燃烧技术通过在炉膛的不同高度布置紧凑燃尽风和分离燃尽风，将炉膛分成三个相对独 立的部分：初始燃烧区，NOx还原区和燃料燃尽区。在每个区域的过量空气系数由三个因素控制：总的分级燃烧风量，紧凑燃尽风和分离燃尽风风量的分配以及总的过量空气系数。这种的空气分级方法通过优化每个区域的过量空气系数，在降低NOx排放的同时能  大限度地提高燃烧效率。
　　2)烟气脱硝技术
　　选择性催化还原工艺(CSCR)是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH3、液氨、尿素)来“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成    的N2和H2O。SCR工艺的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的40%左右，其运行成本很大程度上受催化剂寿命的影响，选择性非催化还原法脱硝技术应运而生。选择性非催化还原工艺(SNCR)是一种不用催化剂，在850℃~1100℃范围内还原NOx的方法，还原剂常用氨或尿素。SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NO低的关键。一般认为理想的温度范围为850℃~1100℃，并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行不够充分，从而造成NO的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气的逃逸，遇到SO3会产生NH4HSO4和(NH4)2SO4，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。
　　(3)烟气脱硝技术方案选择
　　相对于择性非催化还原工艺(SNCR)，选择性催化还原工艺(SCR)是目前大容量脱硫脱硝除尘器机组广泛采用的  脱硝工艺。SCR脱硝工艺，技术成熟，脱硝，应用范围广，运行业绩多，其脱硝效率一般可达到80%以上。经调研，在常规的SCR脱硝方案的基础上，只要适当降低SCR反应器内烟气流速，同时提高一点催化剂层高度，即可在2+1的催化剂布置方案不变的情况下，85%的脱硝效率，及出口氮氧化物浓度小于50mg/Nm³的要求。每台炉的脱硝设施造价会因此增加约450~500万元。