SNCR脱硝技术在深圳平湖垃圾焚烧电厂(一期)的应用

1、SNCR 脱硝技术在深圳 平湖垃圾焚烧电厂(一期技术升级改造 项目的应用摘 要:关键词:垃圾焚烧发电 SNCR 选择性非催化还原深圳平湖垃圾焚烧电厂(一期技术升级脱硝工程采用 FLOW VISION有限公 司 SNCR(选择性非催化还原法 脱硝技术,该项目于 2010年 12月完成环保验收, 烟囱排放 NOx 浓度 180mg/Nm3,目前整个系统运行安全、稳定、可靠。1 技术原理及工艺流程SNCR 脱硝技术是一种成熟的 NO 控制处理技术, 把炉膛作为反应器, 在 850 1050条件下,将氮的还原剂喷入烟气中,把 NO x 还原,生成水和氮气,从而达 到脱除 NO x 的目的。在一定温度范

2、围、有氧气的情况下,还原剂对 NO 的还原在所 有其它的化学反应中占主导,表现出选择性,因此称之为选择性非催化还原。 深圳平湖垃圾焚烧电厂(一期技术升级脱硝工程选用 25%的氨水作为还原 剂,喷入的氨水和氮氧化合物(烟气中的氮氧化物绝大部分是 NO , NO 2含量很少 主要进行下列反应:4NH 3 + 4NO + O2 4N 2 + 6H2O反应所达到的效率主要依赖于反应温度, 另一方面, 最佳反应温度取决于所 处理烟气的成分。高氧气含量烟气的最佳反应温度将大大低于低氧气含量的烟 气。 一氧化碳、 氢气和水蒸气同样能影响氮氧化合物的分解率。 反应温度对反应 速率具有强烈影响。 例如:1000

3、以上时, 达到反应平衡的时间小于 0.1s , 而 850 时,则需要至少 0.2s 的停留时间。稀释后的还原剂在适合的反应温度窗前均匀的分配在烟气中。根据不同喷射形式和喷射系统的任务, 还原剂雾滴将被均匀的分布在反应区 域的截面上。 喷射系统的设计是基于还原反应在合适的温度范围内进行反应而设 计的。 图 1 工艺流程图1-稀释水箱; 2-25%氨水储罐; 3-稀释水泵; 4-氨水循环泵; 5-氨水卸载泵; 6-计量控制模 块; 7-喷枪; 8-锅炉SNCR 工艺设计基础是基于减少垃圾焚烧炉的 NO x 排放量,反应剂量的消耗计 算是在燃烧炉不同负荷下计算得出的。脱硝工程不会影响锅炉的正常运行

4、使用。 整个 SNCR 脱硝系统的设计主要包含七个模块:氨储罐模块、 储罐加注模块、 氨输送模块、 软水输送模块、 氨水 软水稀释模块、氨喷射模块、控制单元模块。2 SNCR项目概况深圳平湖垃圾焚烧电厂(一期项目每天处理 675吨城市生活垃圾, 2006年 投入运行, 目前运行情况基本正常, 为龙岗区的城市生活垃圾处理处置做出了应 有的贡献。 随着深圳城市建设的高速发展, 周边环境发生了很大的变化, 出现许 多居民点和工业厂区, 对区域环境质量提出了更高的要求, 环保技术升级改造势 在必行。深圳平湖垃圾焚烧电厂 (一期 采用 3×225t/d.垃圾焚烧炉, 烟气脱销技术 为 SNCR

5、(选择性非催化还原法 工艺,氨水作为还原剂。2.1 原始参数根据对烟气流量波动较大的 3#锅炉出口的监测, NOx 原始浓度一般在 338 400mg/Nm3之间,瞬时达到 412mg/Nm3。烟气流量范围为 35.649.8kNm 3/h, SNCR 投运后, NOx 排放浓度要求不超过 180mg/Nm3(所有浓度都是折算在 11%O2含量条件下 。2.2 喷枪布置每台锅炉配 2(层×2只喷枪和 3(层×2个喷枪喷射点,喷枪正常喷射 点布置锅炉前墙左右 2侧,下面二个不同高度的面上,第三层喷射点做为备用, 每层距离 2米左右。其中喷枪为耐热不锈钢材质,双流体喷嘴。具体的

6、喷射点位置设计是基于完整的 CFD 分析得到,以保证在适当的温度窗 口范围内使氨 /水混合物分布在整个烟道截面,烟气和还原剂充分混合、反应。 在 CFD 分析过程中,使用了完全燃烧模拟,包括飞灰的作用,辐射模型的使 用, 完全化学反应过程的模拟, 准确评估了整个锅炉系统, 对炉膛内温度分布进 行详细描述。物料消耗量由 SNCR 系统的计量和分配柜内的流量控制系统进行控制。 2.3 SNCR投运后的脱销效果市环境监测中心站 12.14-22日对三台锅炉烟气排放成分进行了监测分析, 按 生活垃圾污染物排放标准 (GB18485-2001评价,该厂 1#、 2#、 3#焚烧炉烟 囱排放的 NOx 浓

7、度均未超过标准, 生活垃圾污染物排放标准 (GB18485-2001 中 NOx 最高允许排放浓度为 400mg/Nm3。按“改造后焚烧炉大气污染物排放限值达到的指标”评价,该厂 1#、 2#、 3#焚烧炉烟囱排放的 NOx 浓度亦均未超过标准, “改造后焚烧炉大气污染物排放限值 达到的指标”中 NOx 最高允许排放浓度为 180mg/Nm3。监测结果如下表 1所示。 表 1 NOx 监测结果单位:浓度 mg/Nm3烟道名称 次别 结果类别 监测项目 NO x1#焚烧炉 (高度 80米 第一次实测浓度 129 折算浓度 118 第二次实测浓度 135 折算浓度 124 第三次实测浓度 129 折算浓度 1182#焚烧炉 (高度 80米 第一次实测浓度 131 折算浓度 150 第二次实测浓度 127 折算浓度 146 第三次 实测浓度 137折算浓度 1573#焚烧炉 (高度 80米 第一次实测浓度 51 折算浓度 59 第二次实测浓度 102 折算浓度 118 第三次实测浓度 121 折算浓度 1392.4 调试运行中碰到的问题3 结束语随着人们环保意识的提高和国家环保法规的逐步完善, 城市生活垃圾焚烧厂 烟气脱销技术在我国将得到广泛应用。 SNCR(选择