SNCR在循環(huán)流化床DENOX技術(shù)探討與應(yīng)用

王文杰

摘 要：通過介紹循環(huán)流化床鍋爐采用噴氨水SNCR技術(shù)脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，細(xì)致分析了影響SNCR系統(tǒng)脫硝效率的因素，比如停留時(shí)間對(duì)NOx排放量的影響，反應(yīng)溫度范圍、過剩空氣系數(shù)、反應(yīng)溫度對(duì)氨逃逸量的影響等。這可幫助循環(huán)流化床鍋爐控制以上影響因素，從而保證SNCR系統(tǒng)的煙氣脫硝效率達(dá)到或超過50%以上。循環(huán)流化床鍋爐自身具備的低氮燃燒特性，配以SNCR技術(shù)脫硝，可以將鍋爐NOx排放濃度控制在100 ppm以下。

關(guān)鍵詞：NOx；循環(huán)流化床鍋爐；SNCR；脫硝技術(shù)

中圖分類號(hào)：TK299.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0001-03

根據(jù)環(huán)保部2011年發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223—2011）標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)有鍋爐自2014-07-01起開始執(zhí)行新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。其中，NOx的排放限值為100 mg/Nm3。為了滿足環(huán)保要求，脫硝系統(tǒng)建設(shè)勢(shì)在必行。

循環(huán)流化床作為新一代高效、低污染燃煤鍋爐在區(qū)域供熱電廠中被廣泛應(yīng)用。通過近年來的技術(shù)攻關(guān)，循環(huán)流化床鍋爐的煙塵、二氧化硫、通過電袋除塵、爐內(nèi)噴鈣和濕法脫硫裝置等均能達(dá)標(biāo)排放。而氮氧化物的排放達(dá)標(biāo)成了重點(diǎn)關(guān)注的問題，因此，絕大多數(shù)熱電廠都需要安裝脫硝裝置。NOx的控制方法從鍋爐燃料生命周期的后兩個(gè)階段入手，即在燃燒中和燃燒后采取NOX控制。選擇性非催化還原SNCR脫硝技術(shù)作為循環(huán)流化床鍋爐主流技術(shù)已被廣泛使用。

1 CFB鍋爐的NOx排放

油和煤等傳統(tǒng)燃料中含有氮化合物。在燃燒過程中，一部分氮化合物中的氮被氧化，進(jìn)而生成燃料型NOx；在高溫條件下（1 100 ℃），空氣中一部分的氮被氧化成熱力型NOx。然而，由于CFB鍋爐具有低溫燃燒特性，在CFB鍋爐中產(chǎn)生的熱力型NOx非常少，在CFB鍋爐下爐膛中尚未燃燒的碳和CO會(huì)將NOx還原為氮?dú)?。為了滿足更加嚴(yán)格的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，可以在CFB鍋爐中噴入NOx還原劑，以進(jìn)一步降低NOx的排放量。

NOx排放包括NO和NO2，但在計(jì)算NOx的排放值時(shí)（mg/MJ），排放標(biāo)準(zhǔn)通常要求按NO的分子量來計(jì)算，因?yàn)镹O在大氣中最終會(huì)被氧化成NO2。我公司海港熱電廠CFB鍋爐的NOx排放測量值如表1所示。

表1 CFB鍋爐的NOX排放測量值

2 SNCR性能的影響因素

能影響SNCR系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)和運(yùn)行的是反應(yīng)溫度、最佳溫度區(qū)的停留時(shí)間、燃料、底灰中石灰的質(zhì)量、過量空氣系數(shù)、氨氮比和反應(yīng)劑等，這些都是影響SNCR脫硝效率的重要因素。

2.1 反應(yīng)溫度范圍

SNCR技術(shù)對(duì)反應(yīng)溫度有嚴(yán)格的要求，用氨水作為還原劑的最佳溫度窗在800～1 100 ℃之間。SNCR技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵是：在合適的溫度區(qū)間噴入還原劑，并與煙氣中的NOX迅速混合，在有限的停留時(shí)間內(nèi)完成NOX的還原反應(yīng)。

圖1 NOx的排放量與溫床的關(guān)系

從圖1中可以看出，NOx的排放濃度會(huì)隨鍋爐床溫度的升高而升高，曲線斜率也隨床溫升高而遞增。在床溫高于900 ℃時(shí)，NOx排放濃度的提升速度明顯加快。因此，較低的床溫有助于減少NOx的排放。通常情況下，循環(huán)流化床鍋爐的床溫在800～900 ℃之間，采用合適的SNCR脫硝技術(shù)可將NOx的排放濃度降低至50～150 ppm之間。

2.2 停留時(shí)間對(duì)NOx排放量的影響

停留時(shí)間是指反應(yīng)劑在合適的化學(xué)反應(yīng)區(qū)存在的總時(shí)間。在反應(yīng)劑離開化學(xué)反應(yīng)區(qū)前，SNCR系統(tǒng)必須完成噴入的氨水與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、NOx的還原反應(yīng)。

圖2 NOX的排放量與停留時(shí)間的關(guān)系

從圖2中可以看出，NOx的排放中氨的逃逸量會(huì)隨停留時(shí)間的增加而降低。停留時(shí)間<0.2 s時(shí)，因停留時(shí)間過短，氨無法與NOx進(jìn)行有效反應(yīng)，NOx的排放量和氨的逃逸量會(huì)急劇增加；停留時(shí)間>0.4 s時(shí)，因脫硝反應(yīng)已比較充分，NOx的濃度也降到了較低的水平；當(dāng)停留時(shí)間繼續(xù)增加時(shí)，NOx的排放量和氨逃逸量的遞減趨勢(shì)會(huì)趨于平緩；當(dāng)停留時(shí)間為1 s時(shí)，排放值降至最低水平。

2.3 過量空氣系數(shù)

過量空氣系數(shù)會(huì)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐NO2的最終排放量產(chǎn)生影響。隨著過量空氣系數(shù)的增加，從理論上講，循環(huán)流化床鍋爐中的NO和NO2的生成量都將增加，且NO的增加幅度要大于NO2的增加幅度。但在實(shí)際中，隨著過量空氣系數(shù)的增加，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒狀況和流動(dòng)狀況會(huì)發(fā)生改變。因此，NO和NO2的最終排放量要結(jié)合實(shí)際情況分析。空氣分級(jí)程度會(huì)受分段送風(fēng)的影響，應(yīng)在減少一次風(fēng)量的同時(shí)，稍微增大二次風(fēng)量，總過?？諝饬口呌诜€(wěn)定時(shí)，即可減少50～80 mg/Nm3的排放量。二次風(fēng)應(yīng)分上、下兩層送入，高揮發(fā)分燃料和大尺寸爐膛也可能要用到第三層送風(fēng)。在不影響循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率的情況下，適當(dāng)降低循環(huán)流化床鍋爐的過量空氣系數(shù)，不僅可以降低NO和NO2的最終排放量，還可以提高鍋爐的工作效率。

2.4 反應(yīng)溫度對(duì)氨逃逸量的影響

圖3 反應(yīng)溫度對(duì)氨逃逸量的影響

從圖3中可以看出氨的逃逸量與分離器溫度的關(guān)系。當(dāng)分離器的溫度在700～900 ℃之間時(shí)，隨著溫度的升高，脫硝反應(yīng)會(huì)更加徹底，噴入的氨也獲得了更高的比率參與反應(yīng)，氨的逃逸量隨分離器溫度的增加而遞減。

3 SNCR-DENOX煙氣脫銷系統(tǒng)

SNCR系統(tǒng)主要包括氨水卸料、存儲(chǔ)系統(tǒng)、氨水輸送系統(tǒng)、稀釋水系統(tǒng)、混合分配系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。具體如圖4所示。

圖4 SNCR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.1 氨水卸料和存儲(chǔ)系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有容積為50 m3的氨水儲(chǔ)罐1個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）；預(yù)備4臺(tái)鍋爐5 d用量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氨水。

3.2 氨水輸送系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用。氨水輸送系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的氨水輸送到混合分配模塊。其配有沖程遠(yuǎn)調(diào)功能，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，氨水由儲(chǔ)罐經(jīng)氨水母管流出，通過計(jì)量泵輸送到設(shè)置于噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。氨水泵出口應(yīng)配置阻尼器、安全閥何回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。當(dāng)NOx的濃度發(fā)生變化時(shí)，氨水泵的流量應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.3 在線稀釋系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用；容積為4 m3的稀釋水箱1個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）。稀釋水系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的除鹽水輸送到混合分配系統(tǒng)。稀釋水泵的形式為離心泵。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，稀釋水由儲(chǔ)罐經(jīng)母管流出，輸送至設(shè)置在噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。應(yīng)配套回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。

3.4 混合分配系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有靜態(tài)混合器4個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）；分配計(jì)量模塊4套（不銹鋼材質(zhì)）。混合分配系統(tǒng)主要進(jìn)行氨水和稀釋水的混合作業(yè)，并將混合液送至噴射系統(tǒng)。混合分配系統(tǒng)包括混合器、分配母管、配套的壓力流量儀表和管道閥門等。通過除鹽水稀釋，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)處于5%～10%之間，此時(shí)其被平均分配到各個(gè)噴槍，流量分配通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表和閥門控制，以保證各個(gè)噴槍的流量均勻。

3.5 噴射系統(tǒng)

該系統(tǒng)的噴槍裝置包括組合件16套（不銹鋼材質(zhì)）。噴射系統(tǒng)主要用來噴射混合液，并由壓縮空氣實(shí)現(xiàn)霧化后，與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以脫除煙氣中NOx。噴射位置應(yīng)選擇在爐膛出口（分離器入口）區(qū)域，每個(gè)分離器配置2支噴槍，每臺(tái)鍋爐共配置4支噴槍。脫硝需要的氨水量可根據(jù)布置在鍋爐尾部煙道后的NOx分析儀測定的實(shí)際排放數(shù)值，以控制SNCR系統(tǒng)氨水計(jì)量泵的輸出量。

3.6 控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有氨逃逸檢測儀4套（西門子牌）；NOX檢測儀4套（西門子牌）；氨泄漏監(jiān)測器1套。脫硝裝置采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，并納入鍋爐機(jī)組DCS系統(tǒng)，操作人員通過機(jī)組操作站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氨水溶液儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨水輸送、稀釋水系統(tǒng)、混合分配系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)的設(shè)備控制和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。

4 運(yùn)行情況

本項(xiàng)目配套使用國家專項(xiàng)資金240萬元，將于2014-06建成調(diào)試，2014-08通過環(huán)保局驗(yàn)收。經(jīng)煙氣處理后NOx排放濃度已達(dá)到國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)》（GB 13223—2011）的限值要求。本項(xiàng)目設(shè)備的主要性能指標(biāo)如表2所示。

表2 性能指標(biāo)

5 經(jīng)濟(jì)分析

本工程總投資580萬元，年耗煤量為1.1×105 t，氨水消耗量為880 t，耗電6.6×104 kW，除鹽水1 760 t，年運(yùn)行費(fèi)用約187萬元，每年減排NOx的質(zhì)量約為195 t，每年可節(jié)省排污費(fèi)約120萬元。具體能耗指標(biāo)如表3所示。

表3 系統(tǒng)能耗指標(biāo)（4臺(tái)爐）

6 結(jié)論

通過對(duì)同爐型循環(huán)流化床和我公司循環(huán)流化床鍋爐SNCR系統(tǒng)的分析，可得出以下結(jié)論：①循環(huán)流化床鍋爐選用 SNCR 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)很低的NOx排放值，可滿足最嚴(yán)格的NOx排放法規(guī)的要求。氨的逃逸量最大值可控制在8 ppm以下，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，且脫氮過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。②SNCR系統(tǒng)具有操作簡單，運(yùn)行高效、安全等優(yōu)點(diǎn)。③循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面的表現(xiàn)出色。該工藝系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)

NOx的排放濃度仍舊比較穩(wěn)定，工藝技術(shù)先進(jìn)且成熟。因此，循環(huán)流化床鍋爐噴氨水的SNCR系統(tǒng)是一種值得推廣的煙氣脫硝技術(shù)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]孟志浩，俞保云.燃煤鍋爐煙氣量及NOx排放量計(jì)算方法的探討[J].環(huán)境污染與防治，2009，31（11）：107-109.

[2]羅朝暉，王恩祿.循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原技術(shù)及其脫硝系統(tǒng)的研究[J].動(dòng)力工程，2008（03）.

[3]李仁剛，雷達(dá).選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(shù)在流化床鍋爐上應(yīng)用的探討[J].電力科技與環(huán)保，2012（02）.

[4]姜鵬志.循環(huán)流化床鍋爐低NOx排放特性及利用SNCR脫氮技術(shù)[J].電力技術(shù)，2010（06）.

[5]毛鍵雄，毛鍵全，趙樹民.煤的清潔燃燒[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[6]王克宏.大型循環(huán)流化床鍋爐脫硝改造[J].煤炭科技，2012，33（02）.

〔編輯：張思楠〕

SNCR in Circulating Fluidized Bed DENOX Technology and Application are Discussed

Wang Wenjie

Abstract： Through the introduction of circulating fluidized bed boiler adopts spraying ammonia SNCR technology denitration system design， detailed analysis of the factors that influence the SNCR system denitration efficiency such as the residence time of NOx emissions， the influence of reaction temperature， excess air coefficient， the influence of reaction temperature on the ammonia escape quantity， etc. This helps to circulating fluidized bed boiler control the above factors， so as to ensure the flue gas denitration efficiency of SNCR system reach or exceed 50%. Circulating fluidized bed boiler to have low nitrogen combustion characteristic， match with SNCR denitration technology， boiler NOx emission concentration can be controlled at 100 parts per million.

Key words： NOx； Circulating fluidized bed boiler； SNCR； Denitration technology

3.2 氨水輸送系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用。氨水輸送系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的氨水輸送到混合分配模塊。其配有沖程遠(yuǎn)調(diào)功能，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，氨水由儲(chǔ)罐經(jīng)氨水母管流出，通過計(jì)量泵輸送到設(shè)置于噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。氨水泵出口應(yīng)配置阻尼器、安全閥何回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。當(dāng)NOx的濃度發(fā)生變化時(shí)，氨水泵的流量應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.3 在線稀釋系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用；容積為4 m3的稀釋水箱1個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）。稀釋水系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的除鹽水輸送到混合分配系統(tǒng)。稀釋水泵的形式為離心泵。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，稀釋水由儲(chǔ)罐經(jīng)母管流出，輸送至設(shè)置在噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。應(yīng)配套回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。

3.4 混合分配系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有靜態(tài)混合器4個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）；分配計(jì)量模塊4套（不銹鋼材質(zhì)）?；旌戏峙湎到y(tǒng)主要進(jìn)行氨水和稀釋水的混合作業(yè)，并將混合液送至噴射系統(tǒng)。混合分配系統(tǒng)包括混合器、分配母管、配套的壓力流量儀表和管道閥門等。通過除鹽水稀釋，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)處于5%～10%之間，此時(shí)其被平均分配到各個(gè)噴槍，流量分配通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表和閥門控制，以保證各個(gè)噴槍的流量均勻。

3.5 噴射系統(tǒng)

該系統(tǒng)的噴槍裝置包括組合件16套（不銹鋼材質(zhì)）。噴射系統(tǒng)主要用來噴射混合液，并由壓縮空氣實(shí)現(xiàn)霧化后，與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以脫除煙氣中NOx。噴射位置應(yīng)選擇在爐膛出口（分離器入口）區(qū)域，每個(gè)分離器配置2支噴槍，每臺(tái)鍋爐共配置4支噴槍。脫硝需要的氨水量可根據(jù)布置在鍋爐尾部煙道后的NOx分析儀測定的實(shí)際排放數(shù)值，以控制SNCR系統(tǒng)氨水計(jì)量泵的輸出量。

3.6 控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有氨逃逸檢測儀4套（西門子牌）；NOX檢測儀4套（西門子牌）；氨泄漏監(jiān)測器1套。脫硝裝置采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，并納入鍋爐機(jī)組DCS系統(tǒng)，操作人員通過機(jī)組操作站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氨水溶液儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨水輸送、稀釋水系統(tǒng)、混合分配系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)的設(shè)備控制和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。

4 運(yùn)行情況

本項(xiàng)目配套使用國家專項(xiàng)資金240萬元，將于2014-06建成調(diào)試，2014-08通過環(huán)保局驗(yàn)收。經(jīng)煙氣處理后NOx排放濃度已達(dá)到國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)》（GB 13223—2011）的限值要求。本項(xiàng)目設(shè)備的主要性能指標(biāo)如表2所示。

表2 性能指標(biāo)

5 經(jīng)濟(jì)分析

本工程總投資580萬元，年耗煤量為1.1×105 t，氨水消耗量為880 t，耗電6.6×104 kW，除鹽水1 760 t，年運(yùn)行費(fèi)用約187萬元，每年減排NOx的質(zhì)量約為195 t，每年可節(jié)省排污費(fèi)約120萬元。具體能耗指標(biāo)如表3所示。

表3 系統(tǒng)能耗指標(biāo)（4臺(tái)爐）

6 結(jié)論

通過對(duì)同爐型循環(huán)流化床和我公司循環(huán)流化床鍋爐SNCR系統(tǒng)的分析，可得出以下結(jié)論：①循環(huán)流化床鍋爐選用 SNCR 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)很低的NOx排放值，可滿足最嚴(yán)格的NOx排放法規(guī)的要求。氨的逃逸量最大值可控制在8 ppm以下，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，且脫氮過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。②SNCR系統(tǒng)具有操作簡單，運(yùn)行高效、安全等優(yōu)點(diǎn)。③循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面的表現(xiàn)出色。該工藝系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)

NOx的排放濃度仍舊比較穩(wěn)定，工藝技術(shù)先進(jìn)且成熟。因此，循環(huán)流化床鍋爐噴氨水的SNCR系統(tǒng)是一種值得推廣的煙氣脫硝技術(shù)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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[2]羅朝暉，王恩祿.循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原技術(shù)及其脫硝系統(tǒng)的研究[J].動(dòng)力工程，2008（03）.

[3]李仁剛，雷達(dá).選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(shù)在流化床鍋爐上應(yīng)用的探討[J].電力科技與環(huán)保，2012（02）.

[4]姜鵬志.循環(huán)流化床鍋爐低NOx排放特性及利用SNCR脫氮技術(shù)[J].電力技術(shù)，2010（06）.

[5]毛鍵雄，毛鍵全，趙樹民.煤的清潔燃燒[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[6]王克宏.大型循環(huán)流化床鍋爐脫硝改造[J].煤炭科技，2012，33（02）.

〔編輯：張思楠〕

SNCR in Circulating Fluidized Bed DENOX Technology and Application are Discussed

Wang Wenjie

Abstract： Through the introduction of circulating fluidized bed boiler adopts spraying ammonia SNCR technology denitration system design， detailed analysis of the factors that influence the SNCR system denitration efficiency such as the residence time of NOx emissions， the influence of reaction temperature， excess air coefficient， the influence of reaction temperature on the ammonia escape quantity， etc. This helps to circulating fluidized bed boiler control the above factors， so as to ensure the flue gas denitration efficiency of SNCR system reach or exceed 50%. Circulating fluidized bed boiler to have low nitrogen combustion characteristic， match with SNCR denitration technology， boiler NOx emission concentration can be controlled at 100 parts per million.

Key words： NOx； Circulating fluidized bed boiler； SNCR； Denitration technology

3.2 氨水輸送系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用。氨水輸送系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的氨水輸送到混合分配模塊。其配有沖程遠(yuǎn)調(diào)功能，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，氨水由儲(chǔ)罐經(jīng)氨水母管流出，通過計(jì)量泵輸送到設(shè)置于噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。氨水泵出口應(yīng)配置阻尼器、安全閥何回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。當(dāng)NOx的濃度發(fā)生變化時(shí)，氨水泵的流量應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.3 在線稀釋系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有計(jì)量泵5臺(tái)，4臺(tái)投運(yùn)，1臺(tái)備用；容積為4 m3的稀釋水箱1個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）。稀釋水系統(tǒng)主要用于把儲(chǔ)存在罐內(nèi)的除鹽水輸送到混合分配系統(tǒng)。稀釋水泵的形式為離心泵。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，稀釋水由儲(chǔ)罐經(jīng)母管流出，輸送至設(shè)置在噴射系統(tǒng)附近的混合分配系統(tǒng)。應(yīng)配套回流管路，以保證運(yùn)行壓力穩(wěn)定。

3.4 混合分配系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有靜態(tài)混合器4個(gè)（不銹鋼材質(zhì)）；分配計(jì)量模塊4套（不銹鋼材質(zhì)）?；旌戏峙湎到y(tǒng)主要進(jìn)行氨水和稀釋水的混合作業(yè)，并將混合液送至噴射系統(tǒng)。混合分配系統(tǒng)包括混合器、分配母管、配套的壓力流量儀表和管道閥門等。通過除鹽水稀釋，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)處于5%～10%之間，此時(shí)其被平均分配到各個(gè)噴槍，流量分配通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表和閥門控制，以保證各個(gè)噴槍的流量均勻。

3.5 噴射系統(tǒng)

該系統(tǒng)的噴槍裝置包括組合件16套（不銹鋼材質(zhì)）。噴射系統(tǒng)主要用來噴射混合液，并由壓縮空氣實(shí)現(xiàn)霧化后，與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以脫除煙氣中NOx。噴射位置應(yīng)選擇在爐膛出口（分離器入口）區(qū)域，每個(gè)分離器配置2支噴槍，每臺(tái)鍋爐共配置4支噴槍。脫硝需要的氨水量可根據(jù)布置在鍋爐尾部煙道后的NOx分析儀測定的實(shí)際排放數(shù)值，以控制SNCR系統(tǒng)氨水計(jì)量泵的輸出量。

3.6 控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)配有氨逃逸檢測儀4套（西門子牌）；NOX檢測儀4套（西門子牌）；氨泄漏監(jiān)測器1套。脫硝裝置采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，并納入鍋爐機(jī)組DCS系統(tǒng)，操作人員通過機(jī)組操作站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氨水溶液儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨水輸送、稀釋水系統(tǒng)、混合分配系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)的設(shè)備控制和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。

4 運(yùn)行情況

本項(xiàng)目配套使用國家專項(xiàng)資金240萬元，將于2014-06建成調(diào)試，2014-08通過環(huán)保局驗(yàn)收。經(jīng)煙氣處理后NOx排放濃度已達(dá)到國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)》（GB 13223—2011）的限值要求。本項(xiàng)目設(shè)備的主要性能指標(biāo)如表2所示。

表2 性能指標(biāo)

5 經(jīng)濟(jì)分析

本工程總投資580萬元，年耗煤量為1.1×105 t，氨水消耗量為880 t，耗電6.6×104 kW，除鹽水1 760 t，年運(yùn)行費(fèi)用約187萬元，每年減排NOx的質(zhì)量約為195 t，每年可節(jié)省排污費(fèi)約120萬元。具體能耗指標(biāo)如表3所示。

表3 系統(tǒng)能耗指標(biāo)（4臺(tái)爐）

6 結(jié)論

通過對(duì)同爐型循環(huán)流化床和我公司循環(huán)流化床鍋爐SNCR系統(tǒng)的分析，可得出以下結(jié)論：①循環(huán)流化床鍋爐選用 SNCR 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)很低的NOx排放值，可滿足最嚴(yán)格的NOx排放法規(guī)的要求。氨的逃逸量最大值可控制在8 ppm以下，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，且脫氮過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。②SNCR系統(tǒng)具有操作簡單，運(yùn)行高效、安全等優(yōu)點(diǎn)。③循環(huán)流化床鍋爐的SNCR系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面的表現(xiàn)出色。該工藝系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)

NOx的排放濃度仍舊比較穩(wěn)定，工藝技術(shù)先進(jìn)且成熟。因此，循環(huán)流化床鍋爐噴氨水的SNCR系統(tǒng)是一種值得推廣的煙氣脫硝技術(shù)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

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〔編輯：張思楠〕

SNCR in Circulating Fluidized Bed DENOX Technology and Application are Discussed

Wang Wenjie

Abstract： Through the introduction of circulating fluidized bed boiler adopts spraying ammonia SNCR technology denitration system design， detailed analysis of the factors that influence the SNCR system denitration efficiency such as the residence time of NOx emissions， the influence of reaction temperature， excess air coefficient， the influence of reaction temperature on the ammonia escape quantity， etc. This helps to circulating fluidized bed boiler control the above factors， so as to ensure the flue gas denitration efficiency of SNCR system reach or exceed 50%. Circulating fluidized bed boiler to have low nitrogen combustion characteristic， match with SNCR denitration technology， boiler NOx emission concentration can be controlled at 100 parts per million.

Key words： NOx； Circulating fluidized bed boiler； SNCR； Denitration technology