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選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝技術(shù)
氮氧化物（NOX）的生成機(jī)理
煤燃燒產(chǎn)生的NOX的生成途徑主要有3類：
◇ 熱力型 ：燃燒用空氣中的氮?dú)馀c氧氣在高溫下氧化而生成。
◇ 快速型 ：燃料中的碳?xì)浠衔镌谌剂蠞舛容^高的區(qū)域燃燒時(shí)所產(chǎn)生的烴與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，形成的CN和HCN等化合物繼續(xù)被氧化而生成。
◇ 燃料型 ：燃料中氮的化合物在燃燒過程中熱分解，進(jìn)一步被氧化而生成。
氮氧化物（NOX）污染控制技術(shù)
根據(jù)NOX生成機(jī)理，采取的控制措施分為2大類：
◇ 采用低氮燃燒技術(shù)：抑制燃燒過程中NOX的生成。
例如：低氮燃燒器、空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒。
◇ 煙氣脫硝法：對(duì)生成的NOX進(jìn)行處理。
例如：選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原（SNCR） 、SCR/SNCR混合法。
選擇性催化還原法（SCR）
選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction，簡(jiǎn)稱SCR）在一定的反應(yīng)溫度條件下，使煙氣中的 NOX和還原劑NH3在催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng)，生成產(chǎn)物為無毒無污染的N2和H2O。
反應(yīng)器的布置方式（高溫高塵布置）
SCR脫硝主要技術(shù)指標(biāo)
脫硝效率 ≥80%
氨逃逸率 ≤3 ppm
SO2/SO3轉(zhuǎn)換率 ≤1%
系統(tǒng)阻力 ≤1000 Pa（3層）
催化劑壽命 ≥16000 / 24000 h
清灰設(shè)備的選擇
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聲波清灰器 |
耙式蒸汽清灰器 |
SCR系統(tǒng)組成
尿素?zé)峤饧夹g(shù)在SCR脫硝工程中的應(yīng)用
工藝操作簡(jiǎn)潔可靠，基本不需人力和維護(hù)，不需備用設(shè)備。
◇ 尿素系統(tǒng)不需防火和安全間距，占地面積小。
◇ 低量油耗或無油耗，運(yùn)行費(fèi)用低。
◇ 負(fù)荷變化的跟隨能力強(qiáng)，響應(yīng)時(shí)間短至5～30秒。
◇ 停止加氨后，系統(tǒng)中無氨的駐留，無氨泄漏的困擾。
◇ 無高壓設(shè)備、無腐蝕、無氨爆炸濃度之慮。
◇ 完全沒有安全隱患。
尿素?zé)峤夤に嚵鞒?/FONT>
熱量來源（315～540℃熱風(fēng)）
選擇性非催化還原法(SNCR)
SNCR基本原理
選擇性非催化還原法（Selective Non-Catalytic Reduction，簡(jiǎn)稱SNCR）是在不需要催化劑的情況下，將氨基還原劑（尿素/氨水）噴入溫度為850℃~1250℃的煙氣中，還原劑有選擇性地與煙氣中的氮氧化物（NOX）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使NOX還原生成氮?dú)猓∟2）和水（H2O）的方法。
主要的化學(xué)反應(yīng)：
以氨水為還原劑：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
以尿素為還原劑：CO (NH2)2 + 2NO + 1/2O2 = 2N2 + CO2 + 2H2O
NCR示意圖
SNCR脫硝工藝是以爐膛、分離器為反應(yīng)器進(jìn)行煙氣脫硝反應(yīng)。
還原劑通過安裝在CFB鍋爐分離器入口或屏式過熱器區(qū)域的噴嘴噴入爐膛，還原劑與煙氣混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
SNCR工藝流程圖
尿素溶液制備與存儲(chǔ)系統(tǒng)
顆粒尿素溶解罐
高流量循環(huán)模塊(HFD)+背壓控制閥(PCV)
HFD用于輸送一定壓力及流量的還原劑溶液，并與還原劑溶液儲(chǔ)罐形成循環(huán)回路。
PCV用于調(diào)節(jié)循環(huán)回路所需的穩(wěn)定流量和壓力。
設(shè)備：過濾器、2臺(tái)多級(jí)離心泵、在線電加熱器、壓力控制閥以及用于遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量以及濃度等的儀表。
高流量循環(huán)模塊
稀釋計(jì)量模塊(DW-DM)
MDM能夠精確測(cè)量并獨(dú)立控制輸送到每個(gè)噴射器的還原劑溶液。
設(shè)備：過濾器，溫度、壓力、流量監(jiān)測(cè)儀表，控制閥門等。
分配模塊(MDM)
MDM能夠精確測(cè)量并獨(dú)立控制輸送到每個(gè)噴射器的還原劑溶液。
設(shè)備：過濾器，溫度、壓力、流量監(jiān)測(cè)儀表，控制閥門等。
噴射系統(tǒng)
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前墻短噴射槍 |
兩側(cè)墻長(zhǎng)噴射槍 |
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DCS / PLC控制系統(tǒng) |
SNCR控制系統(tǒng) |
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SNCR技術(shù)特點(diǎn)
◆ 優(yōu)點(diǎn)：
◇ 不使用催化劑、不增加系統(tǒng)阻力、不受煤種影響
◇ 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、占地面積小、施工時(shí)間短
◇ 操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低
◇ 無高壓設(shè)備、無腐蝕、完全沒有安全隱患
關(guān)鍵技術(shù)
1、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。
包括計(jì)算機(jī)模擬流體動(dòng)力技術(shù)（CFD）和化學(xué)動(dòng)力模型技術(shù)（CKM）。
利用CFD 軟件模擬鍋爐內(nèi)煙氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)。
利用CKM 模型計(jì)算還原劑與NOX的反應(yīng)速度。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定在不同鍋爐負(fù)荷和不同煤種條件下爐膛內(nèi)****溫度區(qū)域，確定更佳的噴射器布置方案。
2、具有高霧化性能的噴射器。
噴射器使用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，將脫硝劑霧滴導(dǎo)入煙氣流中。
該噴射器產(chǎn)生的液滴尺寸小、分布均勻、滲透力強(qiáng)，保證了脫硝劑能夠與煙氣中NOX的充分接觸，從而獲得較高的脫硝效率和較低的氨逃逸率。
3、伸縮式多噴嘴管式噴射器
多噴嘴管式噴射器能夠使脫硝劑直接均勻地噴射在煙氣流中，進(jìn)一步提高了脫硝效率、降低氨逃逸率。
4、先進(jìn)的監(jiān)視手段及專門的工藝控制技術(shù)
溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)能夠連續(xù)測(cè)量光學(xué)溫度計(jì)，溫度計(jì)通過感應(yīng)飛灰粒子所發(fā)出可見光來測(cè)量爐膛內(nèi)煙氣溫度，確定脫硝劑的更佳噴射區(qū)域。
針對(duì)SNCR工藝開發(fā)的專門的控制系統(tǒng)可以保證SNCR技術(shù)有較好的負(fù)荷跟隨能力，保證SNCR 系統(tǒng)在運(yùn)行過程中保持更佳工況。
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