近年來(lái)，SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上的應用問(wèn)題得到了業(yè)內的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著(zhù)重要意義。本文首先介紹了SNCR脫硝工藝原理及特點(diǎn)，分析了循環(huán)流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術(shù)的可行性。在探討影響脫硝效果主要因素的基礎上，結合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗，分別從多個(gè)角度與方面就SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上的應用展開(kāi)了研究，闡述了個(gè)人對此的幾點(diǎn)看法與認識，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

1前言

作為循環(huán)流化床鍋爐運轉過(guò)程中的一項重要方面，SNCR脫硝技術(shù)的應用占據著(zhù)極為關(guān)鍵的地位。該項課題的研究，將會(huì )更好地提升對SNCR脫硝技術(shù)的分析與掌控力度，從而通過(guò)合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化其在實(shí)際應用中的最終整體效果。

2SNCR脫硝工藝原理及特點(diǎn)

2.1SNCR脫硝工藝原理

SNCR脫硝技術(shù)是指在沒(méi)有催化劑的作用下，向溫度區域為850～1100℃的爐膛中噴入氨基還原劑，還原劑迅速熱解成NH3與煙氣中NOx反應生成N2，爐膛中會(huì )有一定量氧氣存在，噴入的還原劑會(huì )選擇性地與NOx反應，而不被O2所氧化。還原劑一般采用氨、氨水或尿素。

2.2SNCR脫硝技術(shù)特點(diǎn)

SNCR脫硝工藝技術(shù)系統簡(jiǎn)單、占地面積少、技術(shù)成熟、一次性投資少、運行費用低、操作方便、還原劑選擇范圍較廣、不需要任何催化劑、無(wú)SO2/SO3轉化率問(wèn)題、不增加煙氣阻力、無(wú)二次污染、施工周期短、脫硝設備故障或檢修時(shí)，鍋爐和發(fā)電機組完全可以正常運行，對鍋爐機組的運行影響甚小，適用于電廠(chǎng)老機組改造，是一種經(jīng)濟實(shí)用的脫硝技術(shù)。

3循環(huán)流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術(shù)的可行性

隨著(zhù)環(huán)保要求的不斷提高循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術(shù)基本可以滿(mǎn)足當今嚴格的NOx排放標準的要求，SNCR技術(shù)最大NOx脫除率可達70%-80%。從滿(mǎn)足環(huán)保排放標準及投資角度考慮，SNCR作為一種經(jīng)濟實(shí)用的脫硝技術(shù)得到了廣泛的推廣和應用。

循環(huán)流化床鍋爐具有一個(gè)非常有效的還原劑噴入點(diǎn)和混合反應器-旋風(fēng)分離器。分離器內的煙氣擾動(dòng)強烈，十分利于實(shí)現噴入的還原劑和煙氣之間迅速而均勻地混合，分離器內氣體流動(dòng)路徑較長(cháng)，還原劑在反應區獲得較長(cháng)停留時(shí)間;SNCR反應溫度窗口和爐膛煙氣出口溫度的范圍比較吻合，不會(huì )出現NH3氧化反應問(wèn)題。這些優(yōu)點(diǎn)使循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統可以取得50%-80%的實(shí)際脫硝效率，根據燃料不同，循環(huán)流化床鍋爐采用SNCR技術(shù)，一般NOX排放控制在30-150ppm。

4影響脫硝效果的主要因素

4.1溫度窗口的影響

在SNCR工藝中，最主要的是爐膛上噴入點(diǎn)的選取，即窗口溫度的選擇。對于尿素來(lái)說(shuō)理想的溫度范圍是800-1150℃，溫度高，還原劑被氧化成NOx，煙氣中的NOx含量不減少反而增加;溫度低，反應不充分，造成還原劑流失，對下游設備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。

根據循環(huán)流化床鍋爐爐內狀況和煙道內溫度場(chǎng)、煙氣流場(chǎng)情況，采用CFD以及CKM模擬相結合技術(shù)。

4.2停留時(shí)間

任何反應都需要時(shí)間，所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區域內有足夠停留時(shí)間，這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時(shí)間指的是反應物在爐膛上部對流區內的存在時(shí)間，SNCR的所有步驟必須在這里完成。這些步驟包括：注入的尿素和煙氣的混合、水分的蒸發(fā)、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應。加大停留時(shí)間有利于質(zhì)量的輸運和化學(xué)反應，從而提高了反應率。

4.3NH3/NOx摩爾比的影響

摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據基本的化學(xué)反應方程式，還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實(shí)際中，需要注入比理論更多的還原劑以達到所需要的還原水平。

因為氨的的消耗涉及到運行的費用問(wèn)題，所以所選用的摩爾比一般為臨界值，NH3/NOx摩爾比一般控制在1.0～2.0之間，最大不要超過(guò)2.5。

4.4煙氣與還原劑的混合情況

兩者的充分混合是保證充分反應的又一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵，是保證在適當的NH3/NOx摩爾比下得到較高的NOx還原率的重要環(huán)節。為了使還原反應充分進(jìn)行反應，在尿素混合液噴入后需要立即擴散并與煙氣混合，混合的實(shí)現是通過(guò)噴射系統，西安熱工研究院自主知識產(chǎn)權設計的噴槍能夠霧化還原劑成合適的液滴尺寸和分布。

5SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上的應用探討

在循環(huán)流化床鍋爐中可以使用三種SNCR脫硝系統：無(wú)水氨系統，尿素系統和水溶氨系統。每個(gè)系統都需要儲存、運輸、噴射和吹掃設備。

5.1純氨系統。純氨系統含有一個(gè)儲氨罐，用于存儲液氨，氨罐槽車(chē)將液氨運送至工廠(chǎng)內，通過(guò)遠程操作的卸載管線(xiàn)進(jìn)行遠程操作來(lái)卸氨，氨罐和氨蒸發(fā)器構成一個(gè)循環(huán)回路，通過(guò)加熱液氨使其蒸發(fā)后回到氨儲罐，維持其上部氨蒸汽的量。

氨蒸汽被從儲罐頂部抽出，經(jīng)過(guò)調壓后送往鍋爐脫硝。為了保證噴入的氨氣有足夠的穿透力，需要使用特殊的氨氣噴槍?zhuān)_保足夠的氨氣動(dòng)量。根據布置在煙囪處的連續檢測裝置所測得量的排放數據來(lái)控制從氨儲罐抽出的氨蒸汽量。

在氨蒸氣被噴入分離器之前用空氣將其稀釋為濃度小于15%的混合物(一般為10%)?？諝夂桶睔獾幕旌显诎毕♂尮迌韧瓿?，氨和空氣的流量都是由流量計測量監視，通過(guò)適合的控制閥來(lái)實(shí)現精確控制。純氨系統脫硝效率最高，氨逃逸量最低，由于存在爆炸危險，純氨系統的安全性最差，純氨系統投資要高于氨水系統。

5.2尿素系統。尿素運輸、儲存、輸送都無(wú)需特別的安全防護措施，只需用普通的聚丙烯編織袋內襯塑料薄膜包裝運輸即可。如果尿素為溶液，為了防止尿素固態(tài)結晶的析出，則存儲罐需要電加熱使50%濃度的尿素溶液需要保持在16℃以上，可以設計一個(gè)循環(huán)回路，保證儲存罐內尿素和水的良好混合，防止出現斷流情況發(fā)生，在噴入分離器或爐膛之前應摻水稀釋使尿素系統中溶液達到脫硝反映所需要的濃度。

各噴射組設有多個(gè)噴射器，每個(gè)噴射組設有流量調節閥門(mén)和流量計量設備，用以計量和控制本組噴入爐膛的尿素流量。如果尿素為固體，則需要一個(gè)尿素溶液制備系統，將固體尿素和除鹽水在溶解罐內混合，為了保證尿素溶液供應的連續性，通常配備2個(gè)溶解罐，尿素在第一個(gè)罐內溶解后，注入第二個(gè)罐進(jìn)行中間儲存和緩沖，最后通過(guò)水泵抽出后送往鍋爐煙道。

尿素系統的氨逃逸量最高，但是其脫硝效率較低，尿素系統的安全性最高，因此在安全性要求高的場(chǎng)合可優(yōu)先考慮采用噴射尿素的脫硝系統。

5.3水溶氨系統。噴射氨水的SNCR脫硝系統由氨水卸載、存儲、計量、分配以及氨水泵等構成。將水溶氨儲存在儲罐中并保持常溫常壓，用泵將其從儲罐送到噴嘴處噴入循環(huán)流化床分離器內即可使用，在噴嘴處用壓縮空氣來(lái)霧化水溶氨，用控制閥組來(lái)調節噴嘴的流量，當不需要噴水溶氨時(shí)用空氣對系統進(jìn)行吹掃。氨水溶液運輸和處理方便，不需要額外的加熱設備或蒸發(fā)設備，工程造價(jià)低廉。

6結束語(yǔ)

綜上所述，加強對SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上應用的研究分析，對于其良好實(shí)踐效果的取得有著(zhù)十分重要的意義，因此在今后的SNCR脫硝技術(shù)應用過(guò)程中，應該加強對其關(guān)鍵環(huán)節與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。