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根据《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223--2011),火电厂煤粉锅炉大气污染物排放浓度限值要求NOx≤100mg/m3。当前,控制火电厂NOx排放的主要技术措施有低氮燃烧技术,烟气SNCR(选择性非催化还原法)脱硝技术和烟气SCR(选择性催化还原法)脱硝技术等。
低氮燃烧技术可使锅炉出口烟气NOx浓度大幅度降低,烟气SNCR技术脱硝效率较低.一般为30%~50%,这2项技术目前还达不到国家规定的NOx排放标准。而烟气SCR脱硝技术效率较高.可以达到70%~90%.再结合锅炉低氮燃烧技术,可使火电厂烟气NO。排放满足国家标准。
工程上常用的、成熟的脱硝技术主要有低氮燃烧技术、SNCR法烟气脱硝技术、SCR法烟气脱硝技术,催化还原法脱硝,本文仅针对工程上应用较多、脱硝效率高的SCR法烟气脱硝技术进讨。
SCR法烟气脱硝系统组成可参见相关参考资料,本文不做详细说明,仅对脱硝工程建设中需注意的关键技术进行探讨。
1喷氨装置
喷氨装置作为SCR法脱硝装置的核心部分之一,直接影响脱硝效率及烟气系统阻力,从而影响脱硝系统的运行成本。
目前,用于SCR法脱硝的喷氨装置主要有涡流混合器、喷氨静态混合器、喷氨格栅及矩齿喷氨格栅等(如图1所示),催化还原法脱硝条件,其特点比较见表1。
以某火电厂氨喷射系统(AIG)改造为例,通过数值模拟计算,对AIG调整方案的效果进行了评估.结果表明将AIG改为具备双向调节功能后,催化还原法脱硝处理,有利于氨的均匀分配,对于烟气流速不均具有更好的适应性.脱硝反应器出口截面NOx分布相对标准偏差由40%降低至15%以内.可改善脱硝装置喷氨合理性,一定程度上延长催化剂使用寿命,消除反应器出口氨逃逸浓度局部过高的现象,降低了下游空气预热器硫酸氢0铵(ABS)腐蚀的风险,对火电厂实现NOx**低排放具有一定贡献.
SCR脱硝技术的核心是催化剂和氨喷射混合系统.氨喷射混合系统设计的优劣和实际运行中喷氨的合理性对脱硝装置的运行效果影响明显。催化剂入口截面的NH3/NO摩尔比及其分布.决定了反应器出口的NOx和氨逃逸浓度分布,并影响到整体脱硝效率和下游设备的硫酸氢0铵堵塞程度。