“低氮燃燒＋SNCR”工藝在燃煤鍋爐煙氣脫硝處理工程中的應用
“低氮燃燒＋SNCR”工藝
在燃煤鍋爐煙氣脫硝處理工程中的應用
魏清高
(廣州市環境保護技術設備公司，廣東 廣州 510030)
[摘 要]采用“低氮燃燒＋SNCR”脫硝處理工藝具有處理效果好、運行穩定、管理簡單、占地少等特點。文章介紹了該處理工藝在廣州某堿廠的燃煤鍋爐煙氣脫硝中的應用，該工藝對鍋爐煙氣脫硝處理有廣闊的應用前景。
[關鍵詞]低氮燃燒；SNCR；鍋爐煙氣脫硝
[中圖分類號]X [文獻標識碼]A [文章編號]1007-1865(2011)07-0274-01
Application of “Low Nitrogen Burning+SNCR” Denitrification Technique
in Coal-fired Boiler Flue Gas Denitrification
Wei Qinggao
(Guangzhou Environmental Protection Technology Equipment Company, Guangzhou 510030, China)
Abstract: The “low nitrogen burning+SNCR” denitrification technique is with good, stable, simple and covers less. The paper introduced that the “low nitrogen burning+SNCR” denitrification technique took the application in a factory in Guangzhou and would have a wide application prospect in the field.
Keywords: low nitrogen burning；SNCR；denitrification
1 低氮燃燒＋SNCR 工藝介紹
“低氮燃燒＋SNCR”脫硝處理工藝是指采用鍋爐燃燒系統的低氮燃燒改造和選擇性非催化還原法(SNCR)的脫硝工藝組合起來，對燃煤鍋爐的煙氣進行脫硝處理。低氮燃燒改造的主要內容是通過改良噴燃系統，內置濃縮器，在燃燒區形成濃、淡兩區，加強煤粉燃燒，提高燃燒效率，最終減少NOX 的產生；SNCR 處理工藝是指將還原劑(氨水或尿素)噴入鍋爐爐膛的合適位置，可選擇性地還原煙氣中的NOX，最終減少NOX 的排放。
2 低氮燃燒＋SNCR 工藝在鍋爐煙氣脫硝處理中的應用
針對該堿廠的鍋爐為煤粉鍋爐以及煙氣中NOX 含量的特點，設計采用“低氮燃燒＋SNCR”脫硝處理工藝對該鍋爐煙氣進行脫硝處理，該工藝不僅可以使該鍋爐煙氣處理后達標排放，而且處理系統運行管理簡單，運行費用也較低。以下將該處理工藝進行介紹。
2.1 處理工藝的概述
廣州某堿廠的鍋爐煙氣脫硝處理工藝由兩個系統組成：一是對三臺鍋爐的燃燒系統進行低氮燃燒改造，使NOX 的濃度下降30%以上；二是新建一套SNCR 處理系統，將廠區現有液氨系統中的液氨吸收稀釋，制成的氨水通過雙流體噴嘴噴入鍋爐爐膛的合適位置，進行選擇性非催化還原反應處理后，將煙氣中的NOX 處理后達標排放。本工程的總煙氣處理量為390000 m3/h，項目占地面積為100 m2。
2.2 脫硝系統的介紹說明
(1)低氮燃燒系統
主要的改造內容包括：
①煤粉爐細度R90 控制在≤10 %；
②燃燒器的濃縮器配接送粉風采用熱風引入；
③燃燒器的上二次風噴口轉速調整為28 圈比1 度；
④煤粉濃縮器的末級葉片角度調整為30 度，啟動角度為25度；
⑤燃燒器噴口的一次風口和三次風口與爐內300 mm 的小切圓相切，二次風口和備用風口與爐內500 mm 的大切圓相切；
⑥濃縮器上配Ф76～Ф42 mm 不等徑的彎管，采用喇叭管接頭，熱風引入，并設置閥門。
(2)SNCR 系統
①氨吸收系統：配置一套液氨吸收裝置，將液氨吸收并稀釋轉換為濃度為20 %~25 %的氨水，吸收量為200 kg/h；一套氨水儲存裝置，將吸收裝置制備的氨水進行儲存，儲罐尺寸為Ф2000×2500 mm；兩臺氨水輸送泵，輸送流量為12 m3/h。
②稀釋系統：對氨水儲罐中20 %~25 %濃度的氨水進行進一步的混合稀釋。配置一臺氨水給料罐，尺寸為：Ф1500×2000 mm；一臺去鹽水罐，尺寸為：Ф1200×2000 mm；四臺氨水泵，三用一備，流量為2 m3/h；四臺去鹽水泵，三用一備，流量為2 m3/h。
③噴射系統：將稀釋好的氨水通過壓縮空氣霧化后噴入爐膛合適位置。配置三套壓縮空氣系統，包括壓縮空氣儲罐、流量計和壓力表等；三套混合裝置，將氨水和去鹽水在線稀釋混合；12套噴嘴，每臺鍋爐配置4 套，采用日本噴霧公司的雙流體霧化噴嘴。
④消防系統：在液氨吸收系統的位置安裝緊急噴淋消防系統，配置有氨氣泄露檢測儀，氨氣泄露時可自動進行噴淋處理。
⑤自控系統：自控系統采用分散控制系統(DCS)對SNCR 的工藝過程進行監視報警、過程控制和生產管理。配置控制柜一套；I/O 及繼電器(UPS)柜一套；2 個操作員站；NH3 連續監測裝置一套，NO3 連續監測裝置一套。
2.3 系統的調試運行及處理效果
該脫硝系統安裝完成后，馬上進行了系統的單機調試和168小時連續運行，運行效果顯示，經過該脫硝處理系統處理后，不僅降低了NOX 的濃度，達到排放標準，還進一步提高了三臺鍋爐的燃燒效率，實現了較好的環境效益和經濟效益。在系統運行正常后，委托廣州市環境監測中心站進行監測，據監測結果顯示，處理后排放的NOX 濃度為177 mg/m3，總去處率達到69 %以上，達到排放要求和標準排放。
3 結論
(1)通過實際的工程應用，驗證了“低氮燃燒+SNCR”處理技術在燃煤鍋爐煙氣脫硝處理的實際效果；
(2)通過實際的工程應用，可為煤粉鍋爐的煙氣脫硝處理裝置的定型和產品系列化生產提供有力的依據，但對于其它燃燒模式的工業鍋爐和工業爐窯的煙氣脫硝處理是否可行仍有待進一步的證明。
參考文獻
[1]劉天齊，黃小林．三廢處理工程技術手冊——廢氣卷[M]．北京：化學工業出版社，1999．
[2]蔣文舉．煙氣脫硫脫硝技術手冊[M]．北京：化學工業出版社，2007：3-4．
[收稿日期] 2011-06-20
[作者簡介] 魏清高(1978-)，男，廣東人，本科，部門經理，中級工程師，主要從事環保工程的設計、施工管理等工作。
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