低温脱硝方案选择

1、低 温 脱 硝 技 术 路 线 的 确 定3.1N0X生成机理一般燃烧设备燃烧过程中生成的氮氧化物包括 NONQN0等，其中NO占90%以上，NO占5-10%, 20只占1%左右，因此燃烧过程中产生的NOx主要是指NO和N02在含氮物质的氧化和还原反应过 程中，按照NOx生成的主要途径和来源可以分为热力型 NOx快速型NOx和燃料型NOx(见图1)。图3-1NO x生成和脱除的反应途径(1)热力型NOx热力型NOx主要是指在燃烧过程中参与燃烧的空气中的氮气被氧化生成的NOx其中的生产过程是一个不分支连锁反应。热力型NOx的生成机理是前苏联科学家捷里多维奇(Zeldovich )于1946年提出

2、的。总反应式如下：匚 N2?+O2?2NQ 1)NO+?1/2O2?NO2(2)快速型NOx根据碳氢燃料预混火焰轴向NO分布的实验结果，指出碳氢自由基(CHi)在燃烧过程中撞击空气中的N2分子生成HCN NH CN和 N等中间产物，这些中间产物再进一步氧化生成NOx称为快速型NOx快速型NOx中的氮虽然也是来自空气中的氮气， 但是同热力型NOx的生成机理却不相同， 其主要生成路径入下图2所示。快速型nox勺生成对温度的依赖性很低，然而过量空气系数对快速型nox勺影响较大。燃烧过程 中快速型NOx勺生成量很少，一般不作为NO控制的主要考虑对象。图3-2快速型NOx的反应机理(3)燃料型NOx燃料

3、型NO是指燃料中的氮化合物在燃烧过程中热分解后又氧化而的 NOx其主要生成路径如图 3所示。由于N-H键和N-C键的远比NN键要小得多，燃料型NOx勺生成要比热力型NO容易得多，是 生成NOx勺最主要来源。图3-3燃料型NOx生成机理3.2现有Nox排放控制技术比较分析现有的各种NOx空制技术的技术经济性比较见表1。表3-1现有各种NOx空制技术的技术经济性比较表技术名称SCRSNCR组合氧化法还原剂NH3为主氨水或尿素溶液臭氧和双氧水反应温度300400C8501100C50-200 C反应器需要建设:不需要不需要脱硝效率80-95%15-60%7095%催化剂需要，且定期更 换，价格贵不需

4、要不需要还原剂喷射位置多选择于省煤器 与空气预热器之间炉膛或炉膛出口不需要SO2/SO3转化有无无NH3逃逸35ppm1015ppm无对燃烧设备影响NH3与 SO3易形 成 NH4HSO4 造成堵塞或腐蚀几乎没有影响没有影响系统压损1000pa左右无无燃料影响咼灰分会磨耗催 化剂，碱金属氧 化物会钝化催化 剂（催化剂中毒）无无燃烧设备效率影 响降低热效率无无煤焦油影响煤焦油导致催化 剂堵塞，并覆盖 催化剂表面活性 成分，造成催化 剂失效无无占地面积大 I小小1投资高低中等运行费用高低中等3.3本项目脱硝技术方案的确定通过表3-1的技术经济对比，可以得知常规的SCF和SNF技术并不适用于本项目链

5、条炉的脱硝方案， 本项目脱硝方案选择组合氧化脱硝法。原因如下：（1）SCR技术不适合本项目，首先，温度点不适合。SCF技术需要300-400 C的稳定反应温度区间，而链条锅炉存在较大 的负荷变动，因此很难找到稳定的适合 SCR勺温度区间。其次，投资和运行成本高。SCF初投资大，对设备改动大，占地面积大；并且，液氨成本高， 催化剂需要定期更换，系统压阻大，导致运行成本很高。最后，存在安全风险。SCF需要建设氨站或者氨水储存设备，而氨气是剧毒危险品；并且烟 气处理中不可避免的存在氨逃逸，同时SCF容易生成SO3和NH4HSO容易腐蚀和堵塞后续的 空预器等设备。（2） SNCR技术也不适合本方案首先，脱硝效率无法满足要求。本项目要求 NOx从500mg/Nm3处理到100mg/Nm3脱硝效率达到80% SNCRc法满足。其次，存在安全隐患。SCF要求850-110 C的温度区间，只能在炉膛内喷射氨水或者尿素水， 可能引起锅炉爆管等事故的发生。再次，SCF氨逃逸量较大，控制不好可能引起二次污染等环保风险。3) 深圳市优益能科技有限公司组合氧化法是非常适合本项目的脱硝方案。首先，烟气温度在140C，适合臭氧和双氧水氧化的温度区间。可直接在锅炉尾部烟道上进 行改造而不动到锅炉本体，改造量较小。其次，组合氧化法脱硝效率达到 70-95%，完全满足本案的设计要求。