循环流化床锅炉烟气脱硝工艺探究

循环流化床锅炉烟气脱硝工艺探究

邹德华

盐城热电有限公司 江苏省盐城市 224000

摘    要：

对于我国整体的综合国力展开相应探究可以看出,物质资源丰富,有利于增强工业现代化的发展进程,也在很大程度上容易出现复杂多样的生态环境问题。从根本上注重推动工业发展过程中存在的各类环境问题,有针对性的提出整理措施,从而进一步推进我国循环流化床锅炉行业的整体发展进程,提升相应附属善后工艺的开发效益。本文通过深入探究我国循环流化床锅炉行业的实际发展过程,可以看出,循环流化床锅炉的烟气脱硝工艺还有待完善健全,整体工作效率水平有待提高,全面的优化相应工艺流程,最终为更好的提供我国循环流化床锅炉产生实际的经济效益保护生态环境发展具有重要建设性指导意义。

关键词：

循环流化床; 锅炉烟气; 脱硝技术;

    1 引言：
        目前，我国有一大半能源是来自于煤炭资源，煤炭在燃烧的过程中会产生一些对大气造成污染的有害污染物。这些污染物可能会在较强光照的环境下，产生一些化学物质影响生态环境功能正常运转，造成严重的污染，而且还有一些污染物有可能会引发酸雨的形成，给生态环境造成进步的污染和破坏，故此相关工作人员一定要促进对煤的清洁、高效燃烧等方面的研究工作。我国为了有效控制污染物的排出，保证环境能够可持续发展，在21世纪初期就已经制定了有关大气污染物排放的政策，并且对烟气的排放提出了相应的要求。循环流化床锅炉深度脱硝技术在我国发展的速度较快，所以相关工作人员一定要重点对该技术进行研究，保证该技术在应用的过程中能够有效地控制相关废弃物的排放量。
    

2.SNCR技术的特点及其影响因素分析

结合上述各种烟气脱硝技术分析，可知SNCR技术在锅炉烟气脱硝实际应用中更有优势，但需对以下因素加强控制。

2.1温度反应

反应温度对烟气脱硝效果的影响，主要表现为以尿素作为还原剂，进行燃煤锅炉燃烧运行的烟气脱硫应用，其具体脱硫反应过程中，由于反应产生的温度窗口为850℃至1150℃，但是，燃煤锅炉燃烧运行中的炉膛温度，会随着其运行负荷变化产生一定的规律分布与变化特征。因此，对锅炉炉膛内的还原剂喷射与应用，也需要采用分层布置方式设置，以使其对锅炉燃烧运行的负荷变化情况进行更好适应。通常情况下，燃煤锅炉SNCR烟气脱硝温度窗口一般为锅炉燃烧器上部到折焰角之间，而还原剂喷射器一般会设置在炉膛和分离器之间的水平烟道上，以满足其锅炉运行的烟气脱硝工艺要求。根据这一情况不难看出，炉膛内的反应温度对烟气脱硫效率有着直接的作用和影响。

2.2停留时间

停留时间对烟气脱硝效果的影响主要表现为由于SNCR烟气脱硝过程均是在温度窗口内进行的，同时该温度窗口也是实现其烟气脱硝效果保障的重要条件。因此，在SNCR技术的烟气脱硝过程中，对还原剂在温度窗口内的停留时间进行延长，以确保其烟气脱硝反应充分开展，也是实现其效果保障的一项必要条件。有研究显示，对停留时间的合理控制，应结合锅炉结构等情况进行，一般情况下，对其停留时间应保证在0.7s至1.0s之间。

2.3NH3/NOx的摩尔比

通常情况下，在燃煤锅炉SNCR烟气脱硝工艺中，对 NH3/NOx的摩尔比取值范围多控制在1.0至2.0内，最高要求低于2.5。根据该摩尔比取值标准，结合其烟气脱硝工艺的实际情况，在其反应过程中适当增加氨氮比，虽然对促进NOx的还原反应具有一定的积极作用，但同时也会引起NH3的泄漏量增加，因此，需要加强对SNCR烟气脱硝过程中NH3/NOx的摩尔比选择(一般取值为1.4至1.6)来确保其工艺效果。

2.4其他因素

除上述影响因素外，燃煤锅炉SNCR烟气脱硝过程中的氧含量对烟气脱硝效果也存在一定的影响。其中，氧含量非常低时SNCR烟气脱硝工艺中NOx脱除效率也很差。但氧含量增加时，其脱硝反应过程中的效率并不随之发生变化，反而当氧含量增至一定数值时，会降低脱硝效率。因此，为提高燃煤锅炉运行的SNCR烟气脱硝效率，同时降低其脱硝反应中的温度窗口，可适当使用CO、H2等添加剂。

3 循化流化床锅炉烟气脱硝工艺

3.1 选择性催化还原烟气脱硝工艺

循环流化床锅炉发挥本身作用所依据的其中重要特点之一就是对于燃料的包容性。也就是说,循环流化床锅炉可选的燃料具有多样性的特质。由于燃料不同,继而在锅炉燃烧后产生的烟气内氮氧化物的含量也不尽相同。然而对于循环流化床锅炉来说,在其他条件均能达到预期标准时,燃烧后烟气氢氧化物占比越高,使用选择性催化还原的方式越容易成功实现脱硝处理。

3.1.1 选择性催化还原脱硝工艺根本原理

选择性催化还原工艺主要是指在可控的温度范围内,选择性使用相应的催化剂,通过提供循环流化床锅炉烟气脱硝必须的外在反应条件,从而有效的借助还原剂作用,与循环流化床锅炉产生烟气中的氮氧化物发生化学置换反应,最终形成对自然生态大气环境不会造成危害的水和氮气,降低循环流化床锅炉烟气中氮氧化物排放的排放量,从而有效的实现循环流化床锅炉烟气氮氧化物排放标准要求,确保脱硝工艺技术发挥根本效用。

3.1.2 选择性催化还原脱硝工艺的优缺点

选择性催化还原工艺技术整体的工作流程较为成熟,实际的脱硝应用效率达九成以上,因此,被世界认可为有效实现循环流化床锅炉烟气脱硝的主要工艺技术手段。但是,对于循环流化床锅炉选择性催化还原脱硝工艺的缺点进行分析,日常的运行维护成本相对较高,需要投入大量的资金资源实现工艺使用。同时,催化剂实现催化反应完成后,可能形成有害物质,继而在很大程度上限制了该工艺技术的实际应用范围。

3.2 选择性非催化还原工艺

3.2.1 选择性非催化还原脱硝工艺的原理

在实现循环流化床锅炉烟气处理过程工艺应用中,选择性非催化还原脱硝工艺与选择性催化还原脱硝工艺的主要区别是在脱硝反应器内是否借助催化剂实现循环流化床锅炉烟气氮氧化物的含量降低。选择性非催化还原脱硝工艺通过借助在循环流化床锅炉内喷洒还原剂,还原剂由于高温作用自身分解为氨气,继而与循环流化床锅炉烟气内的氮氧化物发生相应化学反应,生成氨气和其他相关衍生物。该工艺实际发生的化学反应只需要在循环流化床锅炉内部即可实现。

3.2.2 选择性非催化还原脱硝工艺的优缺点

与选择性催化还原脱硝工艺对比,选择性非催化还原脱硝设备较为简约,整体的投资建设成本较低,因此,后期的运营维护成本费用支出较少。但是,该工艺的实际脱硝应用效率相对较低,甚至不足一半。可是对于循环流化床锅炉烟气脱硝处理来说,由于本身氮氧化物实际含量较低,处理后依然可以达到国家要求规定的锅炉烟气排放标准。

3.2.3 选择性非催化还原脱硝工艺的流程

循环流化床锅炉与传统锅炉相比,燃料燃烧后产生的烟气中氮氧化物的含量较少,对于后续脱硝工艺技术的使用,确保脱硝效果方面具有积极意义,有利于后续锅炉烟气脱硝处理工作的运行。只有对于烟气中氮氧化物含量较低的锅炉烟气脱硝处理,可以采用选择性非催化还原工艺技术进行。对于循化流化床锅炉来说,特别适合采用选择性非催化还原脱硝工艺技术。由于循化流化床锅炉内炉膛温度一般处于900摄氏度,满足选择性催化还原工艺脱硝反应发生的温度条件,因此可以通过在循化流化床锅炉内喷洒还原剂,推动高温环境条件下的循化流化床锅炉烟气氮氧化物与氨之间的还原反应,反应后产物生产氮气和水。在该工艺技术过程选用的还原剂常见的是尿素和氨水等。除此之外,为更好的优化选择性非催化还原脱硝工艺工作流程,可以在循环流化床锅炉增设还原剂的制造装置。同时并符合设置控制设备,从工艺流程上全面的实现循环流化床锅炉烟气的脱硝处理。

　结束语
　　循环流化床(CFB)锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放低、结构简单、运行灵活等诸多优势，在国内外得到广泛应用，特别是大型循环流化床锅炉的发展和应用在近年来尤为迅速。
　　参考文献:
　　[1]刘政修,梅东升.火力发电厂锅炉烟气脱硝氨逃逸检测方法探讨[J].全面腐蚀控制,2018,32(12):68-71+95.
　　[2]汪洋,栾睿.催化烟气脱硝余热锅炉进出口压差控制方法的探讨[J].石油化工应用,2018,37(12):110-114.