某電廠125MW機組選擇性非催化還原脫硝

更新時間：2009-08-28 15:35 來源：廣東電力作者: 孫錦余閱讀：3148

摘要: 某電廠使用不同質量分數的尿素作為脫硝劑, 進行選擇性非催化還原(selective non2catalytic reduction ,SNCR) 脫硝試驗。介紹了SNCR 脫硝裝置的主要組成部分及試驗方法, 并對試驗結果進行對比分析, 認為在保證脫硝率的同時, 應盡量減小氨逃逸率, 以滿足環保要求。

關鍵詞: 氮氧化物, 控制技術, 選擇性非催化還原脫硝, 燃煤電廠

1 　裝置簡述

SNCR 脫硝技術是一種較為成熟的商業性 NOx控制處理技術。SNCR 脫硝方法主要是將含氮的藥劑在870～1 200 ℃ 溫度區域噴入含 NO 的燃燒產物中, 發生還原反應, 脫除 NO , 生成氮氣和水。SNCR 脫硝在實驗室試驗中可達到 90 %以上的 NO脫除率。在大型鍋爐應用上, 短期示范期間能達到75 %的脫硝效率, 典型的長期現場應用能達到30 %～50 %的 NO x 脫除率。NCR 脫硝技術是 20世紀 70 年代中期在日本的一些燃油、燃氣電廠開始應用的, 80 年代末歐盟國家一些燃煤電廠也開始了SNCR 脫硝技術的工業應用, 美國 90 年代初開始應用 SNCR 脫硝技術, 目前世界上燃煤電廠SNCR 脫硝工藝的總裝機容量在 2 GW 以上。

本工程SNCR 脫硝系統選用的脫硝劑是尿素。固體尿素經加水溶解為尿素溶液, 再用輸送泵送至爐前噴槍。

1.1 　尿素溶液輸送系統

尿素溶液儲罐里的尿素溶液由供液泵輸送, 供液泵出口處設有稀釋水路, 根據運行要求將尿素溶液稀釋, 稀釋后的尿素溶液再經不銹鋼伴熱管送至爐前噴射器(以下簡稱噴槍) , 通過不銹鋼軟管與噴槍連接。

1.2 　噴射器布置

鍋爐共布置 42 只噴槍, 分 3 層布置在爐膛燃燒區域上部和爐膛出口處。前墻和側墻噴槍分別布置在 28.5 m、26 m、23.5 m 標高處, 后墻噴槍布置在 27.3 m、25.4 m 和 23.5 m 標高處。鍋爐高負荷運行時, 投運上兩層噴槍, 低負荷運行時, 投運下兩層噴槍。在 SNCR 脫硝系統投運時, 一般投運一層或兩層噴槍即可, 其余停運噴槍由控制系統控制退出爐膛, 以避免噴槍受熱損壞。

1.3 　爐前噴射設備

噴槍(含噴嘴) 采用不銹鋼制造, 包括噴槍本體、噴嘴座、霧化頭、噴嘴罩 4 部分。噴槍本體上的尿素溶液進口和霧化蒸汽進口為螺紋連接, 通過兩根金屬軟管分別與尿素溶液管路、蒸汽管路連接。軟管后面的尿素溶液管路、蒸汽管路上就近各布置一個球閥。

每只噴槍都配有電動推進器, 實現自動推進和推出噴槍的動作。推進器的位置信號接到 SNCR脫硝控制系統上, 與開(停)霧化蒸汽和開(停)尿素溶液的閥門動作聯動, 實現整個 SNCR 脫硝系統噴槍自動運行。

2 　試驗方法介紹

本次試驗測量的樣品包括 NOx、O2 及 NH3 。

2.1 　 NOx 和O2 的測量

NOx 的測量儀器為西門子公司 UL TRAMAT23型紅外 NOx 分析儀, O2 的測量儀器為 M&CPMA10 型 O2 分析儀。在每個反應器的測孔上用網格法測量, 每孔測 3 點。

2.2 　氨泄漏率的測量

氨泄漏率的測量按照 EPA met hod CTM 027標準, 采樣系統如圖 1 所示。A 反應器和 B 反應器各測量 3 點。樣品分析儀器為 Orion 951201 型氨電極, 使用 NH3 標準溶液分區間標定。當 NH3質量濃度在 0.1～1 mg/ m3時, 用 0.1 mg/ m3和1mg/m3的 NH3 標準溶液進行標定; 當 NH3 質量濃度在 1～10 mg/ m3時, 使用1 mg/m3和10 mg/m3的 NH3 標準溶液進行標定。用標定好的氨電極對樣品進行測量。