第二章選擇性非催化還旅法(SNCR)煙氣脫硝技術(shù)基本知識
溫度的上升而上升,溫度超過1100℃時,[NO1劇烈升高。對臨界初始濃度[NO
的討論對實際技術(shù)應(yīng)用的意義只在于指明了在高溫下NO濃度的下降受到一個動力學(xué)平衡的
在實際工程應(yīng)用中,通過SNCR反應(yīng)器的NO,濃度一般并不是定值,面是隨著燃料量
鍋爐運行參數(shù)變化而出現(xiàn)波動。如表2-2所示的工況,保持其他參數(shù)不變,改變?nèi)丝贜O
濃度,研究其對5NCR過程的影響
入口NO濃度對出口NO濃度的影響工況
NO 1
275
550
:
1650
圖2-15所示為人口NO濃度增加時出口NO濃度的變化。由圖2-15可見,入口NO
濃度增加,則出口NO濃度也增加。所有工況下NO濃度都是在100150出現(xiàn)突變,說
明入口NO濃度對反應(yīng)溫度窗口的影響不大。工況3和工況4由于NSR不足1,NO過量
因此大量NO從出口排出。因此,當(dāng)入口NO濃度增加時,需要相應(yīng)地增加NH3的噴入量
以保證NO的還原效果。
圖2-16所示為入口NO濃度增加時出口NH1逃逸量的變化。由圖2-16可知,在所有
工況下,當(dāng)溫度小于1100K時,NH2泄量都在1060pm左右,說明即使入口NO濃度增
加,在低于溫度窗口下限的溫度下NH3仍然基本不參加反應(yīng)。當(dāng)溫度在100-1300K范圍
內(nèi)時,工況1由于入口NO濃度較小,NH過量,因此NH3泄漏量比較大;工況3和工況4
的入口NO濃度過大,NH3量不足,因此NH3泄漏量比較小。當(dāng)溫度高于1300K后,即使
NO量不足,NH3也在高溫下被氧氣氧化了,因此各工況下的NH2均很少泄漏
溫度k
圖2-16入口NO濃度增加時出口
圖2-15入口NO濃度增加時出口
NH3選逸量的變化
圖2-17是SNCR技術(shù)脫硝效率與NO,初始濃度的關(guān)系曲線,它表明對于較低的入口
NO濃度的變化
MO濃度,所需的最佳反應(yīng)溫度也較低,因而NO,還原百分?jǐn)?shù)也較低。
由于氨(尿素)在高溫爐內(nèi)生存時間短,氨與煙氣的混合必須迅速,否則噴入爐內(nèi)的
五、反應(yīng)劑和煙氣混合程度


的從圖2-13可以看出,NB對NO,還原的溫度窗口沒有影響,無論NSR是大還是小
還原反應(yīng)都是在110左右激活。NSR的變化引起了MO還原效率的變化。當(dāng)Nsa
時,NO,還原水平很低,即使在最佳還原溫度1200K時NO,的最低排放濃度也有150pm
而當(dāng)NR=2.0后,在最佳還原溫度1200K時NO,的排放濃度只有40pm左右,且No,的
放濃度基本不再隨著NSR的升高而變化。因此,實際工程中還原劑NH3/NO2的摩爾比應(yīng)控
制在1.0-2.0的范圍內(nèi)比較合適
1實驗結(jié)果能夠清楚地體現(xiàn)化學(xué)平衡的原理。由圖2-13可以看出,隨若氨氮比的升高
NO濃度降低。氨氮比從0.5上升到1.0時,NO2濃度下降很多;但當(dāng)氨氮比繼續(xù)增加至2.0
以上時,NO濃度下降不多。這是因為氨在高溫下的反應(yīng)有氧化和還原兩個方向,氨氮比超
過1.0以后,氨的選擇性就會下降
由圖2-13還可以看出,低溫段的NO,濃度變化曲線相互重合,溫度達到850-90℃
時,不同的NsR的作用才逐步顯示出來。低溫下,反應(yīng)處于動力限制階段,停留時間短
不足以使反應(yīng)進行到很深的程度,增加的氨并不能有效地將NO還原,只有在溫度提高以
后,才能收到效果。這表明氨氮比NSR的提高對化學(xué)反應(yīng)速率的影響還是有限的,提高氨
氮比并不能使低溫下的反應(yīng)進行得更徹底
另外,圖2-13也反映出最佳反應(yīng)溫度T=隨若NSR的提高而有所上升。NO,還原反應(yīng)
的最佳溫度點是由NO,被還原生成的反應(yīng)和氨被氧化生成NO的反應(yīng)的溫度曲線共同確定
的。最佳反應(yīng)溫度T隨著NsR的升高而上升表明了氨氮比NsR的升高使氧化和還原兩個
反應(yīng)在更高的溫度下達到平衡。超過這個平衡的溫度,氧化反應(yīng)的速度將會超過還原反應(yīng)
NO,濃度將會上升。
燃煤電站SNCR脫硝工程設(shè)計中,根據(jù)業(yè)主脫硝效率的要求,NSR與脫硝效率的關(guān)系可