垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)使用氨水作為還原劑的SNCR煙氣脫硝技術(shù)在國內的項目很多,本文闡述了垃圾焚燒廠(chǎng)SNCR脫硝技術(shù)的調試過(guò)程,為相類(lèi)似工程的調試提供了一定的參考。
Ox 是一種主要的大氣污染物質(zhì),NOx 與碳氫化合物可以在強光作用下造成光化學(xué)污染,排放到大氣中的NOx是形成酸雨和造成臭氧層破壞的主要原因,嚴重危害生態(tài)環(huán)境。本公司承接某地的垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)3臺垃圾焚燒爐的煙氣脫硝工程,當地要求NOx的排放需要低于200 mg/Nm3,相對于之前650 mg/Nm3的國標要求要嚴格得多,我方采用了以氨水作為還原劑的SNCR脫硝技術(shù),取得了良好的效果。
2SNCR脫硝技術(shù)的工作原理
SNCR(選擇性非催化還原selective non-catalytic reduction)脫除 NOx技術(shù)是在沒(méi)有催化劑存在條件下,把含有 NHx 基的還原劑(如氨氣、氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為 850℃~1050℃的區域,該還原劑迅速熱分解成 NH3 和其它副產(chǎn)物,隨后 NH3 與煙氣中的 NOx 進(jìn)行 SNCR 反應而生成 N2和H2O。
本工程以25%的氨水(NH3OH )作為還原劑,在溫度為850℃~1050℃的范圍內,還原 NOx 的化學(xué)反應方程式主要為:
3NH3OH +NO+O2→2N2+6H2O
4NH3OH +2NO2→3N2+8H2O
3SNCR脫硝技術(shù)的工藝流程
SNCR系統以氨水作為還原劑、除鹽水作為稀釋劑。該系統由五大區域組成,分別為:氨水區、除鹽水區、混合模塊區、噴射區、控制模塊區。(本系統主要設備見(jiàn)表1)
表1 SNCR系統主要設備
Tab.1….
氨水和除鹽水進(jìn)入混合模塊混合,控制模塊根據DCS反映的鍋爐溫度及NOx濃度對混合液的濃度進(jìn)行調節之后,在壓縮空氣的作用下噴入爐膛溫度為850℃~1050℃的區域,該還原劑迅速加熱分解成NH3和其它副產(chǎn)物,隨后NH3與煙氣中的NOx 進(jìn)行SNCR反應而生成N2。(系統布置見(jiàn)圖1)
氨水儲罐
計量混合
模塊鍋爐
除鹽水
儲罐
圖1 脫硝系統簡(jiǎn)圖
Fig.1…
4調試要求
SNCR系統控制輸出值(排放值):
(1)引風(fēng)機出口NOx濃度小時(shí)均值≤200mg/Nm3;
(2)氨逃逸率24小時(shí)均值≤10mg/Nm3。
5調試過(guò)程
SNCR脫硝系統的調試主要包括冷態(tài)調試和熱態(tài)調試。
5.1.冷態(tài)調試過(guò)程
系統的冷態(tài)調試主要包括如下內容:
(1)整個(gè)系統的跟蹤檢查,確保系統的所有設備安裝無(wú)誤。
(2)電動(dòng)設備的試運行,主要包括氨水區的卸載泵和輸送泵以及除鹽水區的輸送泵。
(3)對系統所有管道進(jìn)行壓力試驗,其中不銹鋼管道的試驗介質(zhì)為除鹽水、鍍鋅鋼管的試驗介質(zhì)為壓縮空氣,試驗壓力為設計壓力的1.5倍。壓力試驗時(shí)發(fā)現漏點(diǎn)要及時(shí)處理,直至系統嚴密不漏,能夠穩壓30分鐘以上。水壓試驗的管道結束后用壓縮空氣將管道內的水吹掃干凈。
(4)對系統內儀表進(jìn)行校準和試驗。主要包括氨水區及除鹽水區的液位計,氨水區的濃度報警探頭、壓力變送器及安全閥。
完成上述工作后,冷態(tài)調試基本結束。
5.2.熱態(tài)調試過(guò)程
系統的熱態(tài)調試主要包括如下內容:
(1)機組負荷穩定在九成以上,通過(guò)尾氣在線(xiàn)監測系統反饋煙氣的NOx濃度、溫度、氧氣量,初步計算出需要的混合液
(氨水與除鹽水混合)的濃度。
(2)在煙氣溫度負荷要求的情況下,往煙氣中注入混合液進(jìn)行脫硝。并根據在線(xiàn)監測系統反饋的NOx的參數,對混合液的濃度進(jìn)行調整。
(3)脫硝系統進(jìn)入自動(dòng)運行控制狀態(tài),并通過(guò)變負荷運行試驗對系統參數進(jìn)行多方面的檢查和進(jìn)一步的調整,使脫硝系統各運行參數正常,達到設計的要求。
6注意事項
垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)在使用SNCR脫硝技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硝的調試過(guò)程中,應該注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
(1)氨水噴槍的噴射位置的選擇。由于NOx的分布在爐膛對流斷面上是經(jīng)常變化的,如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內某個(gè)斷面上的氨不均勻,則會(huì )出現分布較高的氨漏失量,并影響脫硝效率,所以噴槍的噴射位置需要是爐內有效的部位。
(2)氨水區的氨氣濃度報警探頭安裝完成后,需要利用氨氣進(jìn)行試驗,確保報警裝置工作正常,檢測結果準確。
(3)氨是一種易燃易爆的具有腐蝕性的危險化學(xué)品,所以調試人員在調試之前應該充分認識氨水與氨氣的特性,熟悉接觸到氨后的相關(guān)事故搶救辦法;并根據《危險化學(xué)品安全管理條例》的規定制定應急救援預案,需要配備相關(guān)人員和防護器具。
7效果
本工程的煙氣SNCR脫硝處理后的參數如表2所示,各項指標完全達到設計要求。
表2
Tab.2…