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1、基于氨逃逸的SCR系統(tǒng)噴氨優(yōu)化設(shè)計(jì) 摘要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)環(huán)境的保護(hù)政策要求逐年提高，有些省市甚至把氨逃逸濃度作為考核條款，因此對(duì)脫硝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整越發(fā)重要。選擇性催化還原法（SCR）的煙氣脫硝技術(shù)具有高脫硝率、低氨氣逃逸率的特點(diǎn)，已成為應(yīng)用最廣的技術(shù)。該文根據(jù)SCR的脫硝反應(yīng)原理，分析出影響脫硝的因素，為脫硝反應(yīng)器內(nèi)噴氨的優(yōu)化調(diào)整提供對(duì)策，從而有效地減少氨氣的逃逸率?！ ￡P(guān)鍵詞：煙氣脫硝SCR技術(shù)氨逃逸噴氨優(yōu)化 中圖分類(lèi)號(hào)：X773文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2016）09（a）-0046-03
2、 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，電力市場(chǎng)逐步開(kāi)放，使得電力的需求量和火電企業(yè)的規(guī)模在不斷增加?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)是資源消耗型企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中消耗了大量的化石能源和其他資源，同時(shí)向周?chē)h(huán)境排放大量有害物質(zhì)。因此火電企業(yè)的大氣污染控制，在我國(guó)大氣污染防治中占有重要地位。 氮氧化物（NOx）是火電企業(yè)排放的主要污染物之一，有不同的組成形式，如，NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4和N2O5等，其中NO和NO2所占比例為90%以上，是導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧、霧霾、臭氧層空洞等環(huán)境問(wèn)題的重要原因。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)大氣中NOx的減排指標(biāo)日益嚴(yán)格，
3、現(xiàn)有所有火電機(jī)組NOx排放標(biāo)準(zhǔn)為100mg/Nm3（特殊規(guī)定執(zhí)行200mg/Nm3），有專(zhuān)家預(yù)測(cè)未來(lái)燃煤鍋爐的氮氧化物排放限值將會(huì)降低至507mg/Nm3。因此，開(kāi)發(fā)出高效可靠的NOx污染治理技術(shù)迫在眉睫?！ ?脫硝技術(shù) 目前，在火電廠(chǎng)NOx污染物控制技術(shù)中，多用低NOx燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。低NOx燃燒技術(shù)根據(jù)燃煤鍋爐生成的NOx，主要由NO、NO2及微量N2O組成，采用燃燒優(yōu)化、空氣分級(jí)、燃料分級(jí)、煙氣再循環(huán)、低NOx燃燒器等技術(shù)來(lái)降低NOx排放濃度。煙氣脫硝首先采用低NOx燃燒技術(shù)，在此基礎(chǔ)上還不能滿(mǎn)足GB13223
4、-2011《火電廠(chǎng)大氣污染物??放標(biāo)準(zhǔn)》要求（如表1），可以采用選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）、選擇性非催化還原煙氣脫硝（SNCR）或選擇性催化還原煙氣脫硝/選擇性非催化還原煙氣脫硝（SCR/SNCR）技術(shù)，以到達(dá)滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，而SCR煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用的最為廣泛[1]?！ ?.1SCR脫硝反應(yīng)原理 國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠(chǎng)一般采用SCR同時(shí)輔助低氮燃燒技術(shù)，SCR的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜。主要是NH3在一定催化劑（常用催化劑活性成分為V2O5/W2O3，載體為T(mén)iO2）的作用下，煙氣溫度位于催化劑活性溫度300℃～400℃之間，有
5、選擇地把煙氣中的NOx還原為N2，同時(shí)生成水[2]。具體脫硝反應(yīng)如下所示?！ ?NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1） NO+2NO2+2NH3→2N2+3H2O（2） 6NO2+8NH3→7N2+12H2O（3）7 其中反應(yīng)（1）是主反應(yīng)。因?yàn)闊煔庵械拇蟛糠諲Ox均是以NO的形式存在的，在沒(méi)有催化劑的情況下，這些反應(yīng)只能在很窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行（980℃左右），通過(guò)選擇合適的催化劑，可以降低反應(yīng)溫度，并且可以擴(kuò)展到適合電廠(chǎng)實(shí)際工況的290℃～430℃范圍[3]。其主要反應(yīng)過(guò)程如圖1所示?！ ?.2SCR的布置方式
6、 選擇性催化還原（SCR）主要采用4類(lèi)布置方式：高灰高溫型、低灰高溫型、低灰低溫型和煙道型[4]。每種SCR工藝均具有自己的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)目前火力發(fā)電廠(chǎng)主要采用高灰高溫型布置（如圖2）?！ 「呋倚蚐CR反應(yīng)器布置在省煤器出口和空氣預(yù)熱器進(jìn)口之間，適用于相對(duì)惡劣的工作環(huán)境，催化劑活性惰化較快，煙氣溫度合適（320℃～420℃），經(jīng)濟(jì)性最高[5]。但是該布置方式下，催化劑容易受到飛灰對(duì)其造成的污染、腐蝕、磨損和堵塞，使得催化劑壽命相應(yīng)減短?！ ?影響SCR脫硝系統(tǒng)的因素 2.1NOx/NH3混合度的影響 SCR煙氣脫硝反應(yīng)的脫硝效
7、率直接取決于煙氣中NOx與NH3的混合度，從理論上講，lmol的NOx完全被還原需要lmol的NH3，因此若噴氨量不足就容易降低脫硝效率，若過(guò)量噴氨保證了脫硝效率卻又容易造成二次污染。因此當(dāng)氨氮混合達(dá)到合理當(dāng)量比，反應(yīng)則充分完全，定義氨氮比不均勻性系數(shù)為：7 式中：為氧氮比不均勻性系數(shù)；為入口界面上氧氮比標(biāo)準(zhǔn)差；為人口界面上氨氮比均值。如果過(guò)低則將造成SCR反應(yīng)器局部區(qū)域脫硝效率降低或因NH3的過(guò)剩而形成氨逃逸，因此通過(guò)合理地布置煙道中導(dǎo)流板的位置、噴嘴格柵及噴嘴的流速，可以有效避免由于氨和煙氣的混合不均帶來(lái)的問(wèn)題。保證系統(tǒng)
8、內(nèi)良好的氨氮混合比對(duì)實(shí)現(xiàn)SCR系統(tǒng)的超低排放及減少氨逃逸與硫酸氫銨（ABS）生成，具有重要意義[6]?！ ?.2溫度的影響 在煙氣量和NOx/NH3恒定的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低溫段NOx脫除率相對(duì)較低，隨溫度上升NOx脫除率逐漸增大，當(dāng)達(dá)到一定溫度后保持相對(duì)穩(wěn)定，隨溫度的進(jìn)
