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影響SNCR脫硝效率的因素

發(fā)布者:admin_hbcy 發(fā)表時(shí)間:2023-09-06 115

影響SNCR 工藝重要的3 個(gè)因素 : 還原劑與煙氣的混合 、反應(yīng)溫度和停留時(shí)間。
  1,溫度范圍
  NOx的還原反應(yīng)發(fā)生在一特定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,由于SNCR未使用催化劑故需要較高的溫度來保證還原反應(yīng)的進(jìn)行(SNCR的反應(yīng)溫度區(qū)間850℃~1150℃)。
  反應(yīng)溫度對(duì)SNCR 反應(yīng)中NOx 的脫除率有重要影響。如果溫度太低,這會(huì)導(dǎo)致NH3反應(yīng),形成所謂的“氨穿透”,增大NH3 逸出的量形成二次污染;隨著溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)加快,氨水的蒸發(fā)與擴(kuò)散過程得到加強(qiáng),對(duì)于SNCR而言,當(dāng)溫度上升到800℃以上時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率明顯加快,在900℃ 左右時(shí), NO 的消減率達(dá)到大;然而隨著溫度的繼續(xù)升高,超過1200℃后,NH3 與O2的氧化反應(yīng)會(huì)加劇,生成N2、N2O 或者NO,增大煙氣中的NOx濃度,脫硝率反而下降。
  2,反應(yīng)劑和煙氣混合的程度
  還原劑與煙氣的混合程度決定了反應(yīng)的進(jìn)程和速度,還原劑和煙氣在分解爐內(nèi)是邊混合邊反應(yīng),混合的效果直接決定了脫銷效率的高低。SNCR脫硝效率低的主要原因之一就是混合問題,例如,局部的NOx濃度過高,不能被還原劑還原,導(dǎo)致脫硝效率低;局部的NOx濃度過低,還原劑未全部發(fā)生還原反應(yīng),導(dǎo)致還原劑利用率低還,增加氨逃逸。因此,還原劑與煙氣的混合程度的充分與否,直接影響脫硝成果。
  目前, SNCR 工藝在工業(yè)上應(yīng)用時(shí), 還原劑的噴入方式多采用爐壁開孔側(cè)噴, 由于工業(yè)鍋爐橫截面積較大, 還原氣體很難深入到爐膛內(nèi)部。
  在現(xiàn)有分解爐,鍋爐基礎(chǔ)上,合理布置噴槍位置,調(diào)整不同位置處的還原劑噴入量及霧化效果來提高混合成度,提高脫硝效率。同時(shí), 高的射流動(dòng)量與煙氣氣流的動(dòng)量比可以提高脫硝的性能, 煙氣氣流的湍流程度對(duì)混合有推進(jìn)作用。由于水泥窯爐的湍流程度相對(duì)鍋爐要好, 因而其混合程度較好,脫硝效率也比較高。
  3,還原劑停留的時(shí)間
  因?yàn)槿魏畏磻?yīng)都需要時(shí)間,所以在合適的溫度范圍內(nèi)須保證還原劑在煙氣中有足夠的停留時(shí)間,以期發(fā)生還原反應(yīng)。在相同條件下,較長還原劑停留時(shí)間,脫硝效果好,在此時(shí)間內(nèi),NH3或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成,一般要求時(shí)間為0.5s。而霧化狀態(tài)的氨在分解爐的停留時(shí)間長短取決于分解爐的尺寸、煙氣流經(jīng)分解爐的速度、溶液霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。我公司SNCR系統(tǒng)根據(jù)不同的分解爐類型來分別設(shè)計(jì)不同的方案,確保還原劑停留時(shí)間達(dá)到0.5s以上,確保更高的脫硝效率。
  尿素氨水的額停留時(shí)間一般在0.3-0.5s之間。有實(shí)驗(yàn)表明停留時(shí)間從100ms升至500ms,NOx大還原率可從60%升至83%左右。

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