火電知識問答！你知道那些呢？

2017-12-15 15:02:57 來源:環(huán)保技術(shù)互聯(lián)/火電技術(shù) 　點擊量：評論 (0)

關(guān)于火電鍋爐技術(shù)，你知道多少呢？下面和小編一起學(xué)習(xí)吧！1 什么是燃煤電廠的超低排放?燃煤電廠排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物三項大氣污染物與《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中規(guī)定的燃機要執(zhí)行

24. 什么是NOx排放控制技術(shù)?

利用燃燒過程產(chǎn)生的氮基中間產(chǎn)物或者往煙道中噴射氨，在合適的溫度、氣氛或催化劑條件下將NOx還原，這是燃煤鍋爐控制NOx排放的主要機理。由此衍生出爐內(nèi)低NOx燃燒(簡稱LNB)、爐膛噴射還原劑的選擇性非催化還原煙氣脫硝(簡稱SNCR)和爐后煙道噴射還原劑的選擇性催化還原煙氣脫硝(簡稱SCR)等三類技術(shù)，這些技術(shù)可單獨或組合使用。

NOx生成與控制途徑示意圖

25. 什么是SCR和SNCR脫硝?

SCR是選擇性催化還原的簡稱，在催化劑的作用下，噴入氨把煙氣中的NOx還原成N2和H2O，還原劑以NH3為主，催化劑有貴金屬和非貴金屬兩類。

SNCR是選擇性非催化還原的簡稱，將含有NH3基的還原劑，噴入爐膛溫度為800~950℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3，無須經(jīng)過催化劑的催化，直接與煙氣中的NOx進行反應(yīng)生成N2的工藝。

SCR與SNCR脫硝技術(shù)的比較

26. 循環(huán)流化床鍋爐脫硝裝置的主要技術(shù)手段是什么?

SNCR主流，部分新建機組為滿足超低排放采用預(yù)留SCR空間的方式。

27. 循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝的還原劑是什么?

脫硝系統(tǒng)的還原劑主要有三種：液氨、氨水以及尿素，還原劑的選擇是影響脫硝效率和運行經(jīng)濟性的主要因素之一。大部分電廠使用尿素，少部分為氨水，一些化工自備廠或管理經(jīng)驗豐富的電廠也有使用液氨的。

脫硝還原劑比較

28. 什么SNCR脫硝的反應(yīng)煙窗?

還原劑的反應(yīng)高效溫度范圍稱為反應(yīng)煙窗，有時也稱溫度窗。適宜SNCR反應(yīng)發(fā)生的溫度區(qū)間，一般為800~950℃。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解會使NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨的逃逸增加，也會使NOx還原率降低。

29. 為什么循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝的效率遠高于煤粉鍋爐?

CFB鍋爐特有的結(jié)構(gòu)，有助于煙氣和噴入還原劑的均勻混合，這主要得益于旋風(fēng)分離器的強烈混合作用。工業(yè)試驗研究也表明，在分離器前水平煙道設(shè)置噴入點，能顯著降低氨氮比、提高脫硝效率并減少氨逃逸量。常規(guī)SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低NOx燃燒技術(shù)的補充處理手段。而CFB鍋爐機組，由于采用了低氮燃燒技術(shù)，燃燒溫度較低、二次風(fēng)分級給入、爐膛下部缺氧燃燒、爐膛中心存在缺氧還原區(qū)域，能有效抑制NOx生成，相對燃燒相同煤種的煤粉爐其NOx排放低40%~60%。因此CFB鍋爐脫硝最適宜采用SNCR技術(shù)，目前的趨勢是用更為安全的尿素代替氨作為還原劑。

30. 為什么循環(huán)流化床鍋爐不宜采用SCR脫硝?

一方面會給鍋爐設(shè)計安裝帶來不便，已投產(chǎn)鍋爐普遍存在空間受限的問題。另一方面CFB鍋爐尾部灰濃度遠高于煤粉鍋爐，催化劑使用壽命短，相關(guān)運行費用增加快。由于催化劑的加入會將SO2氧化為SO3并與逃逸氨反應(yīng)生成硫酸氨和硫酸氫銨，易造成空預(yù)器積灰堵塞和腐蝕，影響機組運行安全。

31. 采用尿素溶液作為還原劑時SNCR對鍋爐效率的影響?

噴入爐內(nèi)的尿素溶液濃度為10%左右，對鍋爐效率的影響主要是溶液中的水汽化所造成的熱損失，尿素在爐內(nèi)熱解成氨時的吸熱及氨與NOx反應(yīng)的放熱幾部分：

從上式可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對鍋爐效率是提高的，但考慮到該反應(yīng)為ppm級，可忽略其對效率的影響。以NOx濃度按150mg/Nm3，NSR按1.5為基準(zhǔn)計算，溶液中的水汽化所造成的熱損失大約使鍋爐效率降低0.1%左右。

32. 增加SCR/SNCR后，對空氣預(yù)熱器有哪些特殊要求?

鑒于現(xiàn)在的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，流化床鍋爐也需要增設(shè)深度脫硝設(shè)備，由于少量NH3的逃逸是不可避免的，爐內(nèi)SO3也客觀存在，因此勢必會產(chǎn)生部分硫酸氫氨，該物質(zhì)在146~207℃之間呈液態(tài)且有較強的粘結(jié)性，因此會與飛灰結(jié)合附著在空預(yù)器的低溫段，為了便于清理，最好采用脫硝專用板型的搪瓷板式回轉(zhuǎn)預(yù)熱器，若采用管式預(yù)熱器，也應(yīng)在低溫段采用搪瓷管式。

33. SNCR脫硝裝置對鍋爐受熱面運行有何影響分析?

SNCR脫硝技術(shù)向爐內(nèi)噴射尿素溶液作為還原劑。鍋爐在正常運行過程中，不會對爐內(nèi)受熱面系統(tǒng)造成明顯的腐蝕：

1)脫硝系統(tǒng)向爐內(nèi)噴射的是脫硝劑并未增加爐內(nèi)氣氛的酸性。尿素為弱堿性，因此脫硝劑整體上呈現(xiàn)弱堿性，從酸堿性腐蝕的角度來說，是有利于降低腐蝕的。從脫硝的化學(xué)過程來看，NH3消耗了NOx反應(yīng)生成中性的N2和水，而NOx的酸性比氰酸更強，因此經(jīng)過脫硝反應(yīng)后，爐內(nèi)氣氛的酸性程度將會降低;

2)向爐內(nèi)噴射的脫硝劑只占爐內(nèi)物料、氣體的很小一部分，除用于選擇性地脫除NOx外(NOx在煙氣中的含量也是較低的)，脫硝劑對爐內(nèi)氣氛和爐料的性質(zhì)并無重大影響;

3)還原劑噴射點在旋風(fēng)分離器入口煙道，脫硝主要反應(yīng)區(qū)為旋風(fēng)分離器入，鍋爐此區(qū)域均敷設(shè)有耐火耐磨材料，具有很好的抗腐蝕性能。

4)CFB爐內(nèi)脫硫使得SO2及SO3含量降低，從而使得生成銨化合物NH4HSO4以及(NH4)2SO4的可能性降低，但在特殊工況下由于脫硝產(chǎn)物中的水再加上煙氣介質(zhì)惡劣環(huán)境仍可能會有腐蝕和受熱面沾污情況發(fā)生。