中國燃煤電站脫硝設(shè)備
燃煤電站NO的產(chǎn)生機(jī)理及其影響因素,燃燒過程中NQ.的生成機(jī)理比350,要復(fù)雜得多,煙氣中NO,的濃度也不像30.那樣可由然的含硫量計(jì)算得出,N0.的生產(chǎn)量與燃燒
方式特別是燃燒溫度,過量散空氣系數(shù)和解(話易購?fù)A魰r(shí)間等因素密切相關(guān),研究燃燒過程的NO.生成機(jī)理對有效抑制它的產(chǎn)生具有重要意義。目前,燃煤電站按常規(guī)燃燒方式產(chǎn)生的NO,主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(N0)及少量N2O等,其中NO
占90%以上,NO2占5%~10%。因此,NO.的生成量與排放量主要取決于NO。根據(jù)NO.生成機(jī)理,煤炭燃燒產(chǎn)生NO。的主要機(jī)理有以下三個(gè)方面:
(1)燃料型NO,(FuelNO。),是由燃料中氮化物熱分解產(chǎn)生的;
(2)快速型或瞬時(shí)型NO,(Prompt NO。),是由空氣中的N2與燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)反應(yīng)生成的;
(3)熱力型NO。(Thermal NO,),是由空氣中N2在高溫下氧化生成的。燃燒過程中產(chǎn)生何種類型的NO。決定于燃料(組成和氮分含量)、鍋爐(形式和運(yùn)行條件)等因素,常用化石燃料在一般鍋爐工況下產(chǎn)生的NO。鍋爐燃煤產(chǎn)生的NO。以燃料型為主;燃用天然氣時(shí),以熱力型為主;燃油時(shí),情況介于兩者之間,重油含氮量高,則燃料型NO.居多,輕油含氮量低,則熱力型N0.居多。對于燃煤電站煙氣中NO_的生成,上述三種機(jī)理類型的NO,均有,燃煤電站燃燒過程中三種機(jī)理對NO,生成量的貢獻(xiàn),在燃燒溫度低于500℃時(shí),煙氣中的NO.絕大多數(shù)屬于燃料型的NO.,熱力型和快速型的量相對較少,因此采取相關(guān)措施有效控制燃料型NO.的產(chǎn)生就能控制煙氣中NO.的含量。下一節(jié)將對影響燃煤電站NO生成的因素進(jìn)行進(jìn)一步說明。
燃煤電站煙氣中NO,排放量的控制技術(shù),燃燒后居對NO.排放量的控制技術(shù)主要是指煙氣脫硝凈化技術(shù),即把已生成的NO.還原,從而脫除煙氣中的NO,按治理工藝可分
為濕法脫確和干法脫確。有工業(yè)業(yè)績的脫確技術(shù)主要包括酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、吸附法、等離子體huo化法等。此外,近十幾年來國內(nèi)外一些科研人員還開發(fā)了用微生物來處理含NO,廢氣的方法,成為研究的熱點(diǎn)。
SNCR法的還原劑可以是NH3、尿素或其他氨基,其反應(yīng)機(jī)理也較復(fù)雜。當(dāng)以尿素為還
原劑時(shí),其反應(yīng)方程式可簡單表示為H?NCONH2+2/202=-2N2+CO2+2H20
同 SCR工藝類似,SNCR工藝的NO,的脫除效率主要取決于反應(yīng)溫度、NH3與NO,的化學(xué)計(jì)量比、混合程度、反應(yīng)時(shí)間等。研究表明,SNCR工藝的溫度控制zhi關(guān)重要,若溫度過低,NH3的反應(yīng)不wan全,容易造成NH3泄漏;而溫度過高,NH3則容易被氧化為NO,抵消了NH,的脫除xiao果。溫度過高或過低都會導(dǎo)致還原劑損失和NO,脫除效率下降。通常,煤粉爐設(shè)計(jì)合理的SNCR工藝能達(dá)到0%~50%的脫除效率,循環(huán)流化床鍋爐SNCR系統(tǒng)的效率可以大于50%。