4.锅炉负荷率的影响
通常,增大负荷率,增加给煤量
燃烧室及尾部受热面处的烟温随之增
温度,℃
高,挥发分N生成的NO2随之增加。
图1-11不同类型NO2的生成量与燃烧温度的关系
第四节燃煤电站NO排放的控制技术
根据以上所述燃煤电站NO产生的机理及其影响因素可知,燃煤电站中NO,的来源左
是燃料型NO,其次是热力型NO2,快速型NO很少,因此,应从控制热力型N
NO,的生成入手,降低燃煤电站过量NO的实际排放量。
高温和高的氧浓度是产生热力型NO2的根源,因此减少热力型NO2的措施三
①减少燃烧高温区域范围;②降低燃烧峰值温度;③降低燃烧过量空气系数和与郕
浓度
燃料型NO2是由于燃料中氮在燃烧过程中与含氧物质反应而生成的NO2。燃中
非全部转化生成No、根据燃料和燃烧方式的不同而存在转化率,一般为15%~,
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王威撤回了一条消息
王 2018/11/5 8:49:47
选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝
费用较低,已在火电厂的NO2排放控制中得到了较多应用。相关燃煤电站锅炉你应额
同的影响因素,对低NO2燃烧器做了大量的改进和优化,使其性能日趋完善,品
增多
低NO2燃烧技术的主要途径有如下几个方面,由此产生了很多低NO燃烧技术
况如图1-13所示。
燃烧器停用
过量空气系
空气分级
偏转燃烧器燃烧
空气分级
低NO燃烧器
炉内空气分级
低NO2
燃烧技术
烟气再
2燃烧器
炉内(再燃
燃料分级
低NO2燃烧器
图1-13各种低NO2燃烧技术
(1)减少燃料周围的氧浓度。包括:减少炉内过量空气系数,以减少炉内空气
减少一次风量和减少挥发分燃尽前燃料与二次风的混合,以减少着火区的氧浓度。
()在氧浓度较少的条件下,维持足够的停留时间,使燃料中的氮不易生成
且使生成的NO2经过均相或多相反应而被还原分解。
3)在过量空气的条件下,降低温度峰值,以减少热力型NO2的生成,如采用
风温度和烟气再循环等。
三、燃煤电站烟气中NO2排放量的控制技术
燃烧后对NO排放量的控制技术主要是指烟气脱硝净化技术,即把已生成的NO
N2从而脱除烟气中的NO,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。有工业业绩的脱
主要包括酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、选择性非催化还原法、吸附法
体活化法等。此外,近十几年来国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理含M0
方法,成为研究的热点。
(一)湿法烟气脱硝技术
湿法烟气脱硝是利用液体吸收剂将NO2溶解的原理来净化燃煤烟气的,其
NO很难溶于水,往往要求将NO首先氧化为NO2,为此一般先将NO通过与氧
C0O2或KMnQ2反应,氧化生成NO2,然后NO2被水或碱性溶液吸收,实现烟气脱确。
二)干法脱硝技术
与湿法烟气脱硝技术相比,干法烟气脱硝技术的主要优点是:基本投资低,设
过程简单,脱除NO2的效率也较高,无废水和废弃物处理,不易造成二次污染
应用的主要技术有选择性催化还原法(SCR)脱硝技术、选择性非催化还原法
硝技术、电子束治理技术等。?
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王 2018/11/5 8:49:59
此,控制燃料型NO,产生的主要措施有:①减少过量空气系数;②控制燃料与氧的前期混
合;③提高入炉的局部燃烧温度;④利用燃烧中间产物分解已经生成的NO量。
因此,与对燃煤电站二氧化硫(SO2)控制的措施类似,对于燃煤NO2的控制主要有三
种方法:①燃料脱硝;②2改进燃烧方式和生产工艺,在燃烧中脱硝:③烟气脱硝,即燃烧
后NO控制技术。前两种方法是减少燃烧过程中NO2的生成量,第三种方法则是对燃烧后烟
气中的NO2进行治理。NO2排放的相关控制技术措施见图1-12。
控制NO2的技术措施
预防措施
污染预防措
湿法
改进燃烧
低氮燃料
体化处理
体化处理
炉型改进H低燃烧温度
SCR
活性炭
当量分子吸收氧化吸收
热力系统改进型燃烧器
氧化还原
燃料分级
SNCR
吸收还原
空气分级
氧化吸收
烟气循环
图1
NO,排放的控制技术措施
以下将主要介绍改进燃烧方式或条件以减少NO2的排放和对排放的NO2进行高效处理的
技术。
燃料脱硝技术
燃料脱硝技术也就是燃烧前对NO3产生的控制,将含氮较高的燃料煤转化为低氮燃料
通常固体燃料的含氮量为0.5%~2.5%,将含氮较高的固体燃料转化为低氮燃料,就目前的
技术来说,难度很大,成本也很高,针对目前我国资源结构和能源政策的现状,使用低氮燃
料这一措施难以实现,国际上也未见有实施业绩工程的报道或说明。该技术的应用有待今后
继续研究。
燃煤电站低NO2燃烧技术
根据NO的生成机理,对燃烧过程中NO2生成的控制主要从两个方面考虑:一是抑制燃
烧中NO2的形成;二是还原已形成的NO2,其主要方法是通过运行方式的改进或对燃烧过程
进行特殊控制,抑制燃烧过程中NO2的生成反应,从而降低NO2的最终排放量
根据图1-12可知,为了做好燃烧中对NO2生成量的控制,如果锅炉煤种可选,则可以
在适量范围内考虑低含氮量的煤种,以控制NO2的生成;如果炉型可选,采用IGC是一种
有效的降低污染的方法;如果是新机组投运或老机组改造,则可以在低氧燃烧基础上采取各
种低NO燃烧设计方案。
并
综观国内外控制燃煤电站NO排放的低NO2燃烧技术,可分为低氮燃烧器、空气分级燃
因
烧技术、燃料分级燃烧、烟气再循环等技术。由于低NO2燃烧技术工艺成熟、投资与运行
11 。
省煤器
四回
SCR是国际上应用最多,技
术最成熟的一种烟气脱硝技术之
一。该法的优点是:由于使用了
静态气体混合器
催化剂,故反应温度较低:净化
空区
高,可达85%以上工艺设备
稀释空气风机 氨气/空气
混合器
紧凑,运行可靠;还原后的氮气
氨燕发管线广XX
放空,无二次污染。 但也存在一
氮罐.
SCR旁路
些明显的缺点:烟气成分复杂,
四回
剑烟气混合器
某些污染物可使催化剂中毒;高
电蒸发器
液氨罐车
分散的粉尘微粒可覆盖催化剂的
空气
SCR
预热器
表面,使其活性下降; 系统中存IDFAN
电除尘器
在一些未反应的 NH3和烟气中的
图1-14 典型SCR工艺流程(以液氨为吸收剂)
SO2作用,生成易腐蚀和堵塞设备
的(NH4)2SO4和NH.HSO4,同时还会降低氨的利用率;系统投资与运行费用较高。W02.选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术
SCR技术的催化剂费用通常占到SCR 系统初始投资的50%~60%,其运行成本在很大程度上受催化剂寿命的影响,选择性非催化氧化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)应运而生。其基本原理是把含有NH,基的还原剂(如氨、尿素、氨水、碳酸氢铵等)喷人炉膛温度为800~1200C这一狭窄的温度范围区域,在没有催化剂的情况下,该还原剂迅速热分解或挥发成NH3并与烟气中的NO.进行反应,使得NO.还原成N和H0,而且基本上不与02发生作用。
SNCR 法的还原剂可以是NH:,尿家或具他氨基,其反应机理也较复杂。 当以尿素为还原剂时,其工艺流程见图1-15,其反应方程式可简单表示为
H2NCONH2 2NO 1/202N2 0 2H20
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