300 MW机组循环流化床锅炉选择性非催化还原系统模拟及优化研究

通过模拟300 MW机组循环流化床（CFB）锅炉的选择性非催化还原（SNCR）脱硝过程,研究了反应温度、氨氮摩尔比、还原剂雾化粒径、还原剂喷射速度等对SNCR脱硝效果的影响,并对某电厂300 MW机组CFB锅炉的SNCR脱硝系统进行了优化。结果表明:在800~ 1 000 ℃的反应范围内,随着温度和氨氮摩尔比的升高,脱硝效率随之提高;还原剂雾化粒径的增加和喷射速度的提高对脱硝效率提升的幅度很小;某300 MW机组CFB锅炉SNCR系统及运行参数优化后,锅炉在3个典型负荷下均实现了NOx的超低排放,最大脱硝效率达到了74.2%。     

选择性非催化还原脱硝特性试验研究

采用锅炉燃烧模拟装置研究了氨水和尿素的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝性能,考察了工况参数对脱硝效率的影响,并研究了添加剂碳酸钠、乙醇、甘油和乙酸甲酯对SNCR脱硝特性的影响。试验结果表明氨水和尿素脱硝适宜工况参数：温度窗口927~ 1 110 ℃,最佳反应温度约1 000 ℃,停留时间约为1.2 s,氨氮比为1.5。氨氮比为1.5的典型试验条件下时,氨水和尿素的最大脱硝效率为90%左右。一定参数范围内,增加氨氮比、增加停留时间、较高的初始NO浓度都会提高SNCR脱硝效率。烟气中氧浓度增大尿素的脱硝效率明显降低,氨水的还原能力降低不明显。碳酸钠可以拓宽SNCR温度窗口,并使其向低温方相移动。有机添加剂在较低温度下激发还原反应,提高低温下氨剂还原效率,降低了最大脱硝效率。碳酸钠可以减少喷入氨剂引起的CO排放,在较低温度下有机添加剂可不同程度地增加CO排放。     

选择性非催化还原反应的实验研究与机理分析

在一管式石英反应器上研究了温度、氨氮比R、NOx初始体积浓度等反应参数对氨水选择性非催化还原(SNCR)反应的影响并采用CHEMKTN软件进行了机理分析.结果表明:①最佳脱硝温度约在920～950℃左右,N20排放则在低于最佳脱硝溢度时达到最大值,升高温度可以降低尾部的NH3泄漏:②增加氨氮比可以提高脱硝效率但会增加尾...     

城市垃圾焚烧炉SNCR脱硝系统优化

运用计算流体动力学模拟软件FLUENT对城市生活垃圾焚烧炉在不同工况下进行了选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝系统的数值模拟优化研究。结果表明,下层SNCR喷嘴喷入的还原剂可与烟气进行充分的混合,脱硝效果更好;在还原剂总流量一定的情况下,增加下层SNCR喷嘴流量,有利于SNCR脱硝效率的提高,6∶3∶1的配比使得垃圾焚烧炉脱硝效率达到53.3%;与其他喷射速度相比,原始喷射速度(13.8 m/s)工况的混流效果较好,脱硝率达到51.7%。     

燃煤锅炉SNCR脱硝工艺关键技术

对选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺的设计流程和设计关键点进行了论述分析。结果表明:SNCR脱硝反应的温度窗口并非一个固定的温度范围,其随还原剂种类、烟气成份、还原剂浓度及雾化特性的不同而改变;喷枪的分区和布置是SNCR系统工艺设计的核心,准确的喷枪分区和布置能够在锅炉不同负荷时自动调节喷枪参数,达到最优脱硝效果;建议设置还原剂高流量循环模块和除盐水箱,以稳定进入计量模块的还原剂流量和稀释水压力。该结论可为SNCR脱硝技术的工程应用提供技术支持。     

SNCR脉动式喷射脱硝数值模拟研究EI北大核心CSCD

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术,在无需催化剂的条件下直接将还原剂氨或尿素喷入烟气往往效率不是很高,还原剂与烟气的混合是制约脱硝效率的关键因素之一。以某90t/h层燃炉二次燃烧室为研究对象,运用Fluent软件对炉膛内的烟气流动、传热传质、脱硝反应进行数值模拟,并在不改变氨氮摩尔比和喷枪布置位点的情况下对还原剂喷射方式进行了优化研究。研究结果表明:当还原剂采用脉动速度喷射方式、喷枪角度水平向下45°时可以得到最好的脱硝效果,氨的均匀性指数为0.549,脱硝效率达到58.13%。研究结果为SNCR脱硝技术的优化提供了理论依据和技术参考。     

加入CH4促进选择性非催化还原的CFD模拟研究

在实验研究和机理分析基础上利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,结合简化的反应机理模型,对沉降炉脱除NOx实验过程进行了模拟研究。模拟结果表明,在较低反应温度(1 073 K)下,喷入的氨基还原剂基本不与烟气中的NOx反应,形成较高的氨泄漏;而在较高的反应温度(1 373 K)下,喷入的氨基还原剂部分被烟气中的氧气氧化为NOx,导致NOx脱除效率较低。加入微量CH4能够促进较低温度下的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应,并减少氨泄露。在较高温度下SNCR反应速率加快,仍有部分NH3被氧化为NOx,但总体NOx脱除效率有所提高。模拟结果与实验结果的对比分析表明,采用简化的反应模型和CFD结合可以对常规SNCR反应和加入CH4的脱除NOx反应过程进行较为准确的模拟。     

加入甲烷促进选择性非催化还原反应的实验研究

为研究甲烷对选择性非催化还原(SNCR)脱硝反应的影响作用，在沉降炉实验台上模拟锅炉烟道内的反应环境和烟气成分，在650~1150 ℃范围内，研究了微量甲烷对SNCR反应温度窗口、脱硝效率和氨泄漏的影响，以及甲烷在脱硝过程中的反应特性。实验结果表明，在SNCR反应过程中加入少量的甲烷，可以降低并拓宽其反应温度窗口，提高较低温度下的脱硝率。同时促进氨的反应活性，降低氨泄漏，提高氨利用效率。而且加入甲烷后脱硝反应速率加快，使反应所需时间缩短，但使最大脱硝效率稍有降低。增加脱硝反应中的喷氨量，可拓宽脱硝反应温度窗口并提高脱硝效率。脱硝反应中加入的甲烷在950℃左右基本消耗完，不产生二次污染。     

W火焰锅炉SNCR烟气脱硝工艺优化

为优化某600 MW机组W火焰锅炉选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝工艺设计,本文通过化学动力学分析和流体动力学分析,对其脱硝系统进行模拟,确定了研究对象采用SNCR烟气脱硝工艺的温度、理论脱硝效率、喷枪布置位置等设计参数,最终获得46%的实际脱硝效率。分析结果表明:化学动力学分析未考虑还原剂与NO_x混合不均匀带来的影响,获得的理论脱硝效率较高;流体动力学分析考虑了传质的影响,得到的脱硝效率低于理论值;说明实际工程中,混合传质是影响SNCR脱硝效率的重要因素。     

CFB锅炉SNCR脱硝工艺系统及其常见问题分析

针对CFB锅炉采用选择性非催化还原（SNCR）技术进行脱硝过程中存在未反应的还原剂对空气预热器的腐蚀问题,阐述了CFB锅炉NOx排放的主要影响因素,计算了SNCR脱硝系统使用不同还原剂的经济性,分析了烟气酸露点及逃逸氨生成的NH4HSO4对空气预热器的影响,得到了最佳排烟温度及SNCR脱硝系统还原剂合理用量的选择依据.实践证明,山西某电厂300MW CFB锅炉脱硝改造后,通过控制合适的氨氮比,可使系统脱硝效率提高,氨逃逸量对空气预热器的影响最小.     

选择性非催化还原烟气脱硝反应影响因素实验分析

为达到超低排放标准,某电厂筹建超临界660 MW循环流化床(CFB)锅炉机组时在旋风分离器处安装了选择性非催化还原(SNCR)脱硝设备。本文通过实验研究了反应温度、氨氮摩尔比、含氧量和循环灰组分对SNCR脱硝反应的影响。结果表明:随着反应温度从800℃升至950℃,脱硝效率不断提高,在950℃达到峰值,继续升温后由于NH3的氧化作用脱硝效率下降;当反应温度低于850℃时,温度是脱硝反应的控制因素,此时提升氨氮摩尔比对脱硝效率影响不大,当反应温度超过850℃时,提升氨氮摩尔比会明显提高脱硝效率,但氨氮摩尔比大于1.50后,脱硝效率增速放缓;含氧量为0时,OH等活性根很少,会导致SNCR反应进行缓慢,而含氧量增加会加强NH_3氧化,减小脱硝效率;循环灰含有Fe_2O_3、CaO金属氧化物可以促进NH3的氧化反应,从而降低脱硝效率。     

火电厂烟气脱硝技术探讨

在介绍烟气脱硝技术选择性催化还原技术SCR、选择性非催化还原技术SNCR以及SNCR与SCR混合烟气脱硝技术的基础上，对这3种技术进行了比较，认为SCR脱硝效果比较好，但工程造价高；SNCR工程造价低，但效率不高；所以目前工程多采用效率和造价均中等的SNCR与SCR混合型烟气脱硝技术。     

CFB锅炉全负荷高效SNCR烟气脱硝技术研究进展

SNCR(选择性非催化还原)具有工艺简单、投资和运行成本低的特点,特别适合于炉膛出口NOx浓度相对较低的循环流化床(CFB)锅炉。当CFB锅炉负荷小于75%BMCR时,炉膛出口烟温通常处于650℃~850℃范围内。在此温度区间(中温区)内,SNCR脱硝效率偏低是目前CFB-SNCR技术存在的主要问题。提高中温区SNCR脱硝效率主要研究方向有:添加剂、活性还原剂、还原剂混合以及中温干法同时脱硫脱硝技术。文章对以上4个方面的研究进展进行了综述,并对CFB锅炉全负荷SNCR烟气脱硝技术研究方向提出了建议。     

选择性非催化还原(SNCR)技术及其应用前景

介绍了SNCR工艺原理及反应机理,详细讨论了反应温度、NH3/NOx摩尔比、不同还原剂、不同添加剂以及烟气中氧对SNCR反应过程和脱硝效率的影响。展望SNCR技术的发展方向,介绍了SNCR与其他脱硝技术的联合应用。     

三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性的实验研究

采用立式管式炉实验系统研究了三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性,探索了温度、O2浓度、停留时间、三聚氰酸与NO摩尔比、NO初始浓度等反应参数以及CO和H2O对三聚氰酸脱硝特性的影响。实验得出适宜的脱硝反应参数:反应温度约为950℃,温度窗口为876~1150℃,停留时间为1.1~1.2 s,摩尔比为0.5,O2浓度为2%~3%。较高的NO初始浓度可以获得较高的脱硝效率。典型工况参数下,三聚氰酸在900℃时取得最大脱硝效率83.1%,大于900℃后,脱硝效率下降幅度较小,与氨气和尿素选择性非催化还原相比,具有更好的高温脱硝特性。CO和H2O的加入可以提高较低温度时的脱硝效率,拓宽温度窗口,使其向低温方向移动,较适宜的CO浓度约为200μL/L,H2O浓度约为5%。     

SNCR还原剂对垃圾焚烧炉热效率的影响

在垃圾焚烧炉中应用选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术,可有效降低锅炉的NOx排放,但还原剂溶液的喷入会影响锅炉热效率,且不同种类、浓度的还原剂对锅炉热效率的影响不同。基于锅炉的热平衡分析,以某750 t/d垃圾焚烧电厂为对象,分析尿素和氨水分别作为还原剂时SNCR脱硝系统对锅炉效率的影响,以及系统设备带来的能耗。结果表明,采用10%氨水作为还原剂时,SNCR使锅炉效率降低0.100 1%,系统电耗约为21.79 kW,与尿素相比,对锅炉效率的影响较小,SNCR系统设备能耗较低。     

燃煤锅炉SNCR脱硝技术应用研究

选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统简单,操作方便,是一种经济实用的NOx脱除方法。某电厂自2007年在4台410t/h燃煤锅炉上陆续加装了SNCR脱硝系统。介绍了SNCR烟气脱硝技术的脱硝原理和基本系统构成、应用效果,以及SNCR烟气脱硝技术在实际运行中出现的问题和改进措施。性能测试表明,投入SNCR系统后,在氨逃逸量不大于10ppm时,脱硝效率大于35%。     

关于烟气脱硝的SNCR工艺及其技术经济分析

对烟气脱硝的选择性非催化还原技术进行了介绍。选择性非催化还原技术(SNCR)是一种建设周期短、投资少、脱硝效率中等的烟气脱硝技术。它比较适合于对中小型电厂锅炉的改造。SNCR技术和其他脱硝技术的联合应用可在较低投资成本下进一步降低NOx的排放     

气体先进再燃脱硝试验研究

选用天然气和液化石油气作再燃燃料,氨水和尿素作还原剂,碳酸钠和乙醇作添加剂,采用锅炉燃烧模拟装置研究了多种形式先进再燃的脱硝性能。结果表明：先进再燃比基本再燃脱硝效率明显提高。在典型条件：再燃比为15%,再燃温度为1 273 K,氨氮摩尔比为1.5时,天然气和液化石油气先进再燃脱硝效率分别达到82%~88%和82%~ 92%,而氨的有效利用率比SNCR中的低。碳酸钠能有效拓宽还原剂脱硝温度窗口,乙醇则对还原剂脱硝有一定的抑制作用。还原剂远离燃尽风喷入燃尽区下游适宜温度范围内,可获得更高的脱硝效率和还原剂利用率。先进再燃与SNCR复合脱硝效率可达90%以上,是一种高效的脱硝方法。     

3种烟气脱硝工艺技术经济比较分析

目前烟气脱硝工艺主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)和SNCR-SCR混合法,简要介绍这3种工艺的反应原理、工艺特点,并对其进行了技术经济对比分析。结果表明:(1)对NOx脱除效率要求较高时,采用SCR工艺最经济;(2)新建机组采用SCR工艺脱硝比较合适;(3)机组改造可以采用SNCR或SNCR-SCR方案;(4)SNCR-SCR混合工艺兼有SNCR和SCR技术的优点,对NOx脱除效率要求不很高时,宜采用SNCR-SCR工艺。