一然工業(yè)鍋爐煙氣脫硝設(shè)備采用低氮燃燒技術(shù)及煙氣脫硝技術(shù)(氧化煙氣脫硝法和還原法煙氣脫硝),如SCR煙氣脫硝法、SNCR煙氣脫硝法等,一是采用低NO燃燒技術(shù),降低爐內(nèi)NO生成量;二是在煙道尾部加裝煙氣脫硝裝置, 把煙氣中的NO轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)饣蛴杏玫姆柿?,煙氣脫硝效率高?/span>
一、低氮燃燒技術(shù)
低氮燃燒技術(shù)主要是指通過(guò)燃燒降低NO生成量的技術(shù),其主要途徑:
1、選用N含量較低的燃料,燃料脫氮,如采用清潔干凈的天然氣作為燃燒燃料;
2、降低過(guò)??諝庀禂?shù),組織過(guò)濃燃燒,來(lái)降低燃料周圍氧濃度,即低過(guò)量空氣燃燒;
3、在適宜的過(guò)??諝鈼l件下,降低溫度峰值,以減少熱力NO的生成;
4、在氧濃度較低情況下,增加可燃燒物在火焰前鋒和反應(yīng)區(qū)中的停留時(shí)間。
5、采用低NO燃燒技術(shù)雖可以減少一部分NO的排放,但NO的脫除率相對(duì)較低,若想進(jìn)一步降低NO的排放,宜采用煙氣脫硝技術(shù);
二、工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)
工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)可分為氧化法和還原法兩種方式。氧化法工業(yè)鍋爐煙氣脫硝主要是指把NO氧化成二氧化氮,二氧化氮溶于水并制成HNO3 或被堿性物質(zhì)吸收。還原法工業(yè)鍋爐煙氣脫硝主要是指采用還原劑(如 NH3、CH4、CO 和H2 等)將 NO和NO2還原成N2,然后向大氣排放。還原法沒(méi)有后續(xù)廢水處理等問(wèn)題。因此, 還原法是目前煙氣脫硝的常用方法。還原法工業(yè)鍋爐煙氣脫硝技術(shù)主要有SCR選擇性催化還原法、NSCR非選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。
1、選擇性催化還原法(SCR)。所謂選擇性是指 NH3 在催化劑存在下和NO 發(fā)生還原脫除作用,而不是和煙氣中的氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng),從而降低了氨的消耗。其反應(yīng)式為:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O;
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O;
同時(shí)還存在一些副反應(yīng),其反應(yīng)式如下:
4NH3+5O2→4NO+6H2O(NH3 的氧化反應(yīng));
4NH3+3O2→2N2+6H2O(NH3 的熱分解反應(yīng));
2、非選擇性催化還原法(NSCR)。
非選擇性催化還原法是采用CH4、CO、H2 等混合氣體作為還原劑,在一定溫度和催化劑作用下與煙氣中NOx 和O2 反應(yīng),從而達(dá)到脫除NOx 的目的。NSCR 與SCR 的區(qū)別在于 NSCR 的還原劑與煙氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成 CO2 和H2O,因此,還原劑消耗量較大,與選擇性的脫硝方法相比 NSCR運(yùn)行費(fèi)用較高。
3、選擇性非催化還原法(SNCR)。選擇性非催化還原法中只用NH3、尿素等還原劑對(duì) NOx 進(jìn)行選擇性反應(yīng),不用催化劑。因此,SNCR 法應(yīng)該在高溫區(qū)加入還原劑。此溫度區(qū)一般為為 900-1100℃。該法優(yōu)點(diǎn)是不用催化劑,設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用少,但因 NH3等還原劑用量大,潛在泄漏量也大,較難保證反應(yīng)溫度以及停留所需時(shí)間,脫硝率較低。
4、氧化法脫硝技術(shù)。氧化法脫硝技術(shù)往往要將 NO 氧化成 NO2。一般先把NO 通過(guò)氧化劑 (如O3,ClO2、KMnO4)氧化成 NO2,然后用水或堿性溶液吸收而脫硝。按吸收劑的種類可分為堿吸收劑、氧化吸收法、酸吸收法、吸收還原法、液相配位法等。