垃圾焚燒發(fā)電廠使用氨水作為還原劑的SNCR煙氣脫硝技術(shù)在國內(nèi)的項目很多,本文闡述了垃圾焚燒廠SNCR脫硝技術(shù)的調(diào)試過程,為相類似工程的調(diào)試提供了一定的參考。
Ox 是一種主要的大氣污染物質(zhì),NOx 與碳氫化合物可以在強光作用下造成光化學污染,排放到大氣中的NOx是形成酸雨和造成臭氧層破壞的主要原因,嚴重危害生態(tài)環(huán)境。本公司承接某地的垃圾焚燒發(fā)電廠3臺垃圾焚燒爐的煙氣脫硝工程,當?shù)匾驨Ox的排放需要低于200 mg/Nm3,相對于之前650 mg/Nm3的國標要求要嚴格得多,我方采用了以氨水作為還原劑的SNCR脫硝技術(shù),取得了良好的效果。
2SNCR脫硝技術(shù)的工作原理
SNCR(選擇性非催化還原selective non-catalytic reduction)脫除 NOx技術(shù)是在沒有催化劑存在條件下,把含有 NHx 基的還原劑(如氨氣、氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為 850℃~1050℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成 NH3 和其它副產(chǎn)物,隨后 NH3 與煙氣中的 NOx 進行 SNCR 反應(yīng)而生成 N2和H2O。
本工程以25%的氨水(NH3OH )作為還原劑,在溫度為850℃~1050℃的范圍內(nèi),還原 NOx 的化學反應(yīng)方程式主要為:
3NH3OH +NO+O2→2N2+6H2O
4NH3OH +2NO2→3N2+8H2O
3SNCR脫硝技術(shù)的工藝流程
SNCR系統(tǒng)以氨水作為還原劑、除鹽水作為稀釋劑。該系統(tǒng)由五大區(qū)域組成,分別為:氨水區(qū)、除鹽水區(qū)、混合模塊區(qū)、噴射區(qū)、控制模塊區(qū)。(本系統(tǒng)主要設(shè)備見表1)
表1 SNCR系統(tǒng)主要設(shè)備
Tab.1….
氨水和除鹽水進入混合模塊混合,控制模塊根據(jù)DCS反映的鍋爐溫度及NOx濃度對混合液的濃度進行調(diào)節(jié)之后,在壓縮空氣的作用下噴入爐膛溫度為850℃~1050℃的區(qū)域,該還原劑迅速加熱分解成NH3和其它副產(chǎn)物,隨后NH3與煙氣中的NOx 進行SNCR反應(yīng)而生成N2。(系統(tǒng)布置見圖1)
氨水儲罐
計量混合
模塊鍋爐
除鹽水
儲罐
圖1 脫硝系統(tǒng)簡圖
Fig.1…
4調(diào)試要求
SNCR系統(tǒng)控制輸出值(排放值):
(1)引風機出口NOx濃度小時均值≤200mg/Nm3;
(2)氨逃逸率24小時均值≤10mg/Nm3。
5調(diào)試過程
SNCR脫硝系統(tǒng)的調(diào)試主要包括冷態(tài)調(diào)試和熱態(tài)調(diào)試。
5.1.冷態(tài)調(diào)試過程
系統(tǒng)的冷態(tài)調(diào)試主要包括如下內(nèi)容:
(1)整個系統(tǒng)的跟蹤檢查,確保系統(tǒng)的所有設(shè)備安裝無誤。
(2)電動設(shè)備的試運行,主要包括氨水區(qū)的卸載泵和輸送泵以及除鹽水區(qū)的輸送泵。
(3)對系統(tǒng)所有管道進行壓力試驗,其中不銹鋼管道的試驗介質(zhì)為除鹽水、鍍鋅鋼管的試驗介質(zhì)為壓縮空氣,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.5倍。壓力試驗時發(fā)現(xiàn)漏點要及時處理,直至系統(tǒng)嚴密不漏,能夠穩(wěn)壓30分鐘以上。水壓試驗的管道結(jié)束后用壓縮空氣將管道內(nèi)的水吹掃干凈。
(4)對系統(tǒng)內(nèi)儀表進行校準和試驗。主要包括氨水區(qū)及除鹽水區(qū)的液位計,氨水區(qū)的濃度報警探頭、壓力變送器及安全閥。
完成上述工作后,冷態(tài)調(diào)試基本結(jié)束。
5.2.熱態(tài)調(diào)試過程
系統(tǒng)的熱態(tài)調(diào)試主要包括如下內(nèi)容:
(1)機組負荷穩(wěn)定在九成以上,通過尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)反饋煙氣的NOx濃度、溫度、氧氣量,初步計算出需要的混合液
(氨水與除鹽水混合)的濃度。
(2)在煙氣溫度負荷要求的情況下,往煙氣中注入混合液進行脫硝。并根據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)反饋的NOx的參數(shù),對混合液的濃度進行調(diào)整。
(3)脫硝系統(tǒng)進入自動運行控制狀態(tài),并通過變負荷運行試驗對系統(tǒng)參數(shù)進行多方面的檢查和進一步的調(diào)整,使脫硝系統(tǒng)各運行參數(shù)正常,達到設(shè)計的要求。
6注意事項
垃圾焚燒發(fā)電廠在使用SNCR脫硝技術(shù)進行煙氣脫硝的調(diào)試過程中,應(yīng)該注意以下幾點問題:
(1)氨水噴槍的噴射位置的選擇。由于NOx的分布在爐膛對流斷面上是經(jīng)常變化的,如果噴入控制點太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨不均勻,則會出現(xiàn)分布較高的氨漏失量,并影響脫硝效率,所以噴槍的噴射位置需要是爐內(nèi)有效的部位。
(2)氨水區(qū)的氨氣濃度報警探頭安裝完成后,需要利用氨氣進行試驗,確保報警裝置工作正常,檢測結(jié)果準確。
(3)氨是一種易燃易爆的具有腐蝕性的危險化學品,所以調(diào)試人員在調(diào)試之前應(yīng)該充分認識氨水與氨氣的特性,熟悉接觸到氨后的相關(guān)事故搶救辦法;并根據(jù)《危險化學品安全管理條例》的規(guī)定制定應(yīng)急救援預案,需要配備相關(guān)人員和防護器具。
7效果
本工程的煙氣SNCR脫硝處理后的參數(shù)如表2所示,各項指標完全達到設(shè)計要求。
表2
Tab.2…