脱硝工艺介绍(SNCR)
设备安全要求
能耗
有法律规定
低
需要
较高
基本上不需要
高
一般优先选择尿素或氨水溶液,极少选择液氨
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR 流场模拟 计算流体动力学 Computational Fluid Dynamics (CFD)
确定关键工艺参数的有效边界条件 试验还原剂分步策略的有效性 确定锅炉内各点温度场、烟气成份的浓度
燃料的影响
影响与SCR相同
受炉膛、尾部烟道内烟气流速及 温度分布的影响
无影响
运行参数影响
与SNCR/SCR相同
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
4. SNCR的技术原理
反应原理: NOx + 还原剂 → 氮气 + 水 反应温度:850℃~1250℃ 还原剂:氨水、尿素 催化剂:不用催化剂,锅炉炉膛作为反应器,不需要另 外的反应器
脱硝工艺介绍(SNCR)
主要内容
一、烟气脱硝技术简介 二、 煤粉锅炉SNCR脱硝系统 三、SNCR脱硝关键设备 四、典型案例
一、烟气脱硝技术简介
• SCR烟气脱硝技术
– – SCR (Selective Catalytic Reduction) 在催化剂的作用下,利用还原剂将烟气中的氮 氧化物还原为无害的氮气和水。
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
9. 洛卡环保SNCR脱硝的特点
炉膛温度较高,使用尿素作为还原剂时,脱硝效果更佳。 通过CFD/CFK计算,优化喷枪设计,可以准确确定还原 剂的喷射量,达到较理想的脱硝效率和较低的运行费用。 通过CFD/CKM计算减少对锅炉热效率的影响。 对锅炉内烟气温度进行检测,喷枪多层布置,适合各负 荷条件下的运行。
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
7. SNCR技术流程图
冷却空气 压缩空气 气化空气 还原剂 喷射器 锅炉 分配模块
静态混合器
计量设备
计量模块
Байду номын сангаас
水
水泵 稀释水输送 控制模块 还原剂供应模块
还原剂储存罐
循环泵
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
8. SNCR工艺系统组成 还原剂储存、输送系统; 稀释水输送控制系统; 还原剂计量混合系统; 还原剂分配及喷射系统; 控制系统。
3.还原剂计量混合系统
三、SNCR脱硝关键设备
4.还原剂分配及喷射系统
三、SNCR脱硝关键设备
4.还原剂分配及喷射系统
四、典型案例
SNCR烟气脱硝工程
华能莱芜电厂2*300MW燃煤发电机组脱硝示范工程,2012年01月 完成脱硝机组试运并投入运行
SNCR/SCR烟气脱硝工程
大唐灞桥热电厂2*300MW燃煤发电机组脱硝示范工程,2011年12 月完成脱硝机组试运并投入运行
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
5. SNCR主要技术指标
技术指标 脱硝效率(%) 还原剂选择 氨氮摩尔比 系统压降 氨逃逸率 系统可靠性 SNCR 30~50 尿素 / 氨水 1.2~1.5 无 <10ppm 高
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
6. SNCR技术关键因素
还原剂选择
NH3/NOx = NSR
设备采用模块化设计,减少安装、维护工作量。
随机组负荷、NOX排放要求自动控制。
二、CFB锅炉SNCR脱硝系统
控制系统(DCS画面)
三、SNCR脱硝关键设备
1.还原剂制备、输送系统
三、SNCR脱硝关键设备
还原剂制备、输送系统
三、SNCR脱硝关键设备
2.稀释水输送控制系统
三、SNCR脱硝关键设备
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
3.脱硝技术路线选择
项目 脱硝效率 70%~90% SCR SNCR/SCR混合型 40%~80% 前段:850-1250℃ 后段:320-400℃ 5~l0ppm 可使用氨水或尿素 后段加装少量催化剂 炉膛中上部,炉膛出口 会导致但比SCR低 造成积灰和腐蚀较SCR减轻 压力损失相对较SCR低 SNCR 30%~80% ( 煤 粉 炉 30~50%) 850~1250℃ 5~10ppm 以尿素、氨水为主 不使用催化剂 炉膛中上部、炉膛出口、 水平烟道 不会导致 基本不造成积灰或腐蚀 基本没有压力损失
反应温度 NH3逃逸 还原剂 催化剂 还原剂喷射位置 SO2氧化为SO3 对空预器影响 系统压力损失
280~420℃ 3~5ppm 以NH3为主 成份主要为TiO2和V2O5 省煤器与SCR反应器间烟道内 会导致 逃逸氨与 SO3 反应造成积灰和 腐蚀 压力损失700~1000Pa 高灰分、碱金属会使催化剂磨 耗和中毒 受省煤器出口烟气温度的影响
SNCR关键技术
还原剂喷射位置
控制策略
流场模拟
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR脱硝还原剂选择
项目 还原剂费用 运输费用 安全性 存储条件 存储方式 制备方法 初投资费用 运行费用 液氨 便宜 便宜 有毒 高压 液态 蒸发 便宜 便宜 氨水 较高 高 有害 常压 液态 蒸发 高 高 尿素 高 便宜 无害 常压,干态 固体/液体 水溶液 高 高
化学动力学模型 Chemical Kinetic Model (CKM)
精确计算每个化学反应时间和温度
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR 流场模拟
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
控制策略 SNCR工艺系统控制 每个机组设置一套SNCR控制系统,可以并入主机DCS; SNCR的控制系统独立运行,采用自动跟踪锅炉负荷、 温度调节控制和喷枪运行逻辑来满足SNCR系统需要; 根据锅炉出口两侧烟气量、NOx浓度不同,分别调整 两侧喷氨量,控制总脱硝效率。
SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) 在无催化剂的作用下,利用还原剂将烟气中的 氮氧化物还原为无害的氮气和水。 以上两种方法的结合。
•
SNCR烟气脱硝技术
– –
•
SNCR/SCR烟气脱硝技术
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二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
1. NOX排放控制技术措施
煤粉锅炉烟气脱硝SNCR技术
煤粉锅炉烟气脱硝SCR技术
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
2. 脱硝技术选择原则
1) NOX排放浓度和排放总量必须满足国家和当地环保要求
2) 脱硝工艺技术成熟、设备运行可靠
3) 尽量减少脱硝装置的建设投资 4) 脱硝装置布置合理,并满足现场条件,
5) 还原剂要有稳定、可靠来源
6) 系统设计应考虑对周边居民安全影响,避免事故发生 7) 脱硝系统还原剂、水和能源等消耗指标低、减少运行费用 8) 便于检修和维护