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，噴氨點的設(shè)置和控制比較簡單。而且由于不經(jīng)過對流受熱面，爐膛內(nèi)的溫度又相對穩(wěn)定，所以運行的可靠性相對要好一些。因此SNCR在這類鍋爐的應(yīng)用比較多。
對于電站鍋爐，反應(yīng)溫度窗處于高溫對流受熱面區(qū)域。在這個區(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)荷的變動影響較大，反應(yīng)溫度窗會沿著煙氣流動方向遷移，因此SNCR設(shè)計時會設(shè)置多個噴射取。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，從測點數(shù)量、成本、測量的可靠性、儀表的損壞率都會有一些問題。
另外一個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，這個比例是一個變化的值。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)計的時候，在性能設(shè)計和受熱面設(shè)計時為SNCR而改變，那么SNCR會容易一些。但是這樣大多是得不償失的。所以在具體項目上SNCR的可行性論證，要等鍋爐設(shè)計基本方案出來以后，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、可靠、地動態(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)對噴氨量進(jìn)行精確調(diào)控。如果可能，鍋爐受熱面布置的時候，在同一級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，甚至將對反應(yīng)溫度區(qū)有意多留長一點的凈空。理論上，比如一個600MW的鍋爐，可以在煙道斷面上劃分21個的區(qū)，沿?zé)煔饬鲃臃较虿贾?個區(qū)，這樣總共63個區(qū)，需要63個高性能的流量測量計和調(diào)節(jié)閥，63個溫度測量點，42個NOx測量儀。按照這樣的設(shè)計，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，在做工程的時候，要走到多遠(yuǎn)，仍然要根據(jù)具體項目來核算性能價格比。
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。這兩個項目都是在應(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)，目前一期實施了SNCR部分，二期SCR部分在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求更高時將實施。
總之，SNCR確實存在一些問題，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)勢在流化床、中小型電廠改造項目、垃圾焚燒爐和應(yīng)對脫硝催化劑價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)脫硝項目上很有市場。
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