SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用及前景
SNCR在不同的鍋爐中的應(yīng)用。對(duì)于垃圾爐、某些工業(yè)鍋爐，由于其爐膛內(nèi)的溫度正好處于其反應(yīng)溫度窗內(nèi)，因此SNCR適應(yīng)性比較好，噴氨點(diǎn)的設(shè)置和控制比較簡單。而且由于不經(jīng)過對(duì)流受熱面，爐膛內(nèi)的溫度又相對(duì)穩(wěn)定，所以運(yùn)行的可靠性相對(duì)要好一些。因此SNCR在這類鍋爐的應(yīng)用比較多。
對(duì)于電站鍋爐，反應(yīng)溫度窗處于高溫對(duì)流受熱面區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域，煙氣溫度受燃料，燃燒配風(fēng)等調(diào)整和變化以及鍋爐負(fù)荷的變動(dòng)影響較大，反應(yīng)溫度窗會(huì)沿著煙氣流動(dòng)方向遷移，因此SNCR設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)設(shè)置多個(gè)噴射取。另外，在煙道截面上，煙氣溫度分布不均勻，在不到200℃的最佳反應(yīng)溫度窗內(nèi)，煙氣溫度偏差可能達(dá)到100℃以上，SNCR的先天補(bǔ)足在此暴露無疑。
要解決反應(yīng)溫度窗的遷移的問題，煙氣溫度的測量就是良好控制的前提。在這么高的溫度下，現(xiàn)有的技術(shù)水平，從測點(diǎn)數(shù)量、成本、測量的可靠性、儀表的損壞率都會(huì)有一些問題。
另外一個(gè)問題就是氨氮摩爾比的問題。氨氮摩爾比是獲得高的脫硝效率、低的漏氨和穩(wěn)定的性能的重要因素。首先，SNCR還原反應(yīng)的氨氮摩爾比不象SCR一樣固定為1：1，隨著反應(yīng)條件的變化，這個(gè)比例是一個(gè)變化的值。然后，在SNCR的噴氨區(qū)，NOx的分布的均勻性很差，而且沒有使NOx分布變得均勻的混合手段，因此要獲得接近最佳氨氮摩爾比幾乎是不可能的。NOx測量的環(huán)境以及NOx測量儀的成本，使得動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確獲得NOx的分布數(shù)據(jù)比獲得煙氣溫度有關(guān)數(shù)據(jù)的困難大得多。
SNCR的脫硝效率，隨著鍋爐的性能設(shè)計(jì)和受熱面布置的不同，所能達(dá)到的極限也不同。如果在鍋爐設(shè)計(jì)的時(shí)候，在性能設(shè)計(jì)和受熱面設(shè)計(jì)時(shí)為SNCR而改變，那么SNCR會(huì)容易一些。但是這樣大多是得不償失的。所以在具體項(xiàng)目上SNCR的可行性論證，要等鍋爐設(shè)計(jì)基本方案出來以后，才能說脫硝效率能夠有望達(dá)到多高的水平。
要把SNCR的脫硝效率發(fā)揮到極致，首先假設(shè)煙氣溫度和NOx測量技術(shù)的發(fā)展以及成本的降低，使準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠、地動(dòng)態(tài)測量可能的反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的盡可能多的溫度以及進(jìn)出口NOx數(shù)值成為可能。然后按照煙氣流動(dòng)方向和煙道截面方向的布置足夠多的噴氨區(qū)域，按照測量的數(shù)據(jù)對(duì)噴氨量進(jìn)行精確調(diào)控。如果可能，鍋爐受熱面布置的時(shí)候，在同一級(jí)過熱器或者再熱器受熱面在適當(dāng)?shù)牡胤綇闹虚g拉開，為自由布置噴氨區(qū)域提供方便，甚至將對(duì)反應(yīng)溫度區(qū)有意多留長一點(diǎn)的凈空。理論上，比如一個(gè)600MW的鍋爐，可以在煙道斷面上劃分21個(gè)的區(qū)，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向布置3個(gè)區(qū)，這樣總共63個(gè)區(qū)，需要63個(gè)高性能的流量測量計(jì)和調(diào)節(jié)閥，63個(gè)溫度測量點(diǎn)，42個(gè)NOx測量儀。按照這樣的設(shè)計(jì)，脫硝效率一般達(dá)到70%應(yīng)該不成問題吧。這是理想主義的做法，在做工程的時(shí)候，要走到多遠(yuǎn)，仍然要根據(jù)具體項(xiàng)目來核算性能價(jià)格比。
我國SNCR技術(shù)的應(yīng)用情況：江蘇闞山電廠2×600MW和江蘇利港電廠2×600MW及2×600MW超臨界機(jī)組。這兩個(gè)項(xiàng)目都是在應(yīng)用低NOx燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用SNCR與SCR聯(lián)合脫硝煙氣脫硝技術(shù)，目前一期實(shí)施了SNCR部分，二期SCR部分在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求更高時(shí)將實(shí)施。
總之，SNCR確實(shí)存在一些問題，因溫度窗口、濃度分布、脫硝效率等問題確難在大型煤粉爐上廣泛應(yīng)用。但是由于方便改造，SNCR建設(shè)周期短、投資少等優(yōu)勢(shì)在流化床、中小型電廠改造項(xiàng)目、垃圾焚燒爐和應(yīng)對(duì)脫硝催化劑價(jià)格昂貴且易中毒失效而生的SNCR與SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)作為預(yù)脫硝項(xiàng)目上很有市場。
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