选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝技术在600MW级燃煤锅炉上及应用.pdfVIP

2009.10 中国 昆明 2009 年清洁高效燃煤发电技术协作网年会 1 FD205 选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝技术 在600MW 级燃煤锅炉上的应用 杨文圣，王文选 中国大唐集团科技工程有限公司，北京市海淀区紫竹院路 120 号，100097 摘 要：本文介绍了以尿素为还原剂的选择性非催化还原（SNCR）烟气脱硝技术在华能伊敏发电厂2×600MW级燃煤锅炉上 应用的设计方法。 SNCR系统较之SCR系统结构简单，初投资较低，但是脱硝效率也较低，一般脱硝效率在40％以下。SNCR 工艺技术的关键在于，必须尽可能地将还原剂喷入到炉内最有效温度窗区域内，必须尽可能地保证还原剂与烟气充分混合， 尤其对于大型机组，锅炉炉膛较大，还原剂与烟气的充分混合更加困难。为了保证系统的设计尽量满足以上两点，需要对 锅炉进行CFD 和CKM模拟试验，来确定尿素喷入锅炉炉膛合适位置，并尽量保证还原剂与烟气充分混合。通过合理的设计， SNCR技术应用于600MW级机组也可以取得较好的效果，效率一般可以达到约35%，对于锅炉烟气中NOx含量较低且要求的 脱硝效率不高的大型机组， SNCR技术也是一个很好的选择。 关键词：烟气脱硝，SNCR，尿素，600MW级机组 1. 总则 NH NO O 4N H4O 3 + →+4 2 + 6 2 2 华能伊敏电厂三期扩建工程安装2 台600MW 超临界燃 (1-1) 煤发电机组，锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造。锅炉 尿素为还原剂 为燃用褐煤的超临界、变压运行直流炉、带启动循环泵、单 2NH( CO) NO4 O N4 CO2 H4 O →+ ++ + 炉膛、一次再热、平衡通风、八角切圆燃烧、紧身封闭、固 2 2 2 2 2 2 态排渣、全钢构架、全悬吊结构 Π型。工程要求同步安装 (1-2) SNCR 烟气脱硝装置。脱硝工程由中国大唐集团科技工程有 SNCR 技术，同 SCR 烟气脱硝技术相比，不同就在于 限公司EP 总承包，美国燃料技术公司(FTEK)为技术支持 SNCR 技术没有 SCR 技术所用的昂贵的催化剂，不需要专 方，采用尿素作为脱硝还原剂，要求在锅炉 门的反应器，NH3 和尿素直接喷入锅炉合适的温度窗口， 50%~100%BMCR 负荷范围内，SNCR 入口 NOx 浓度不高 SO2/SO3 转化率小。但是脱硝效率较低，在大型机组上一 于 400mg/Nm3(干基，6%O2)时，出口NOx 浓度均不高于 般脱硝效率在 40% 以下。 260mg/Nm3 。设计的脱硝效率为35% 。 不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温 度窗。NH3 的反应最佳温度区为 800～1100℃，尿素的反应 2. SNCR 烟气脱硝技术原理 最佳温度区为 850～1250℃。当反应温度过高时，由于氨的 SNCR 技术，即选择性非催化还原技术，它是目前最为 分解会使 NOx 还原率降低，另一方面，反应温度过低时， 成熟的烟气脱硝技术之一。在炉膛 800~1250℃这一狭窄的 氨的逃逸增加，也会使 NOx 还原率降低。SNCR 工艺技术 温度范围内、在无催化剂作用下，NH3 或尿素等氨基还原 的关键就在于，还原剂喷入系统必须尽可能地将还原剂喷入 剂可选择性地还原烟气中的 NOx ，只与烟气中少量的 O2 作 到炉内最有效温度窗区域内，即尽可能的保证所喷入的还原 用，据此发展了 SNCR 法。在 800~1250℃范围内，NH3 或 剂在合适的温度下与烟气进行良好的混合，这样一方面可以 尿素还原 N