喷入炉膛温度为800~1200℃这一狭窄的温度范围区域,在没有催化剂的情况下,该还
原剂迅速热分解或挥发成NH3
并与烟气中的NO,进行反应,使得NO,还原成N2和H20,而
且基本上不与02发生作用。
SNCR法的还原剂可以是NH3、尿素或其他氨
基,其反应机理也较复杂。当以尿素为还
原剂时,其工艺流程见图1-15,其反应方程式可简单表示为
HNCONH2+2NO+1/202=-2N2+CO2+2H20
同 SCR工艺类似,SNCR工艺的NO,的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NO,的化
学计量比、混合程度、反应时间等。研究表
明,SNCR工艺的温度控制至关重要,若温度过
低,NH3的反应不完全,容易造成NH3泄漏;而温度过高,NH3则容易被氧化为NO,
抵消
了NH,的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NO,脱除效率下降。通常,煤粉
炉设计合理的SNCR工艺能达到
30%~50%的脱除效率,循环流化床锅炉SNCR系统的效率
可以大于50%。
选择性非催化还原法工艺,初由美国的Exxon公司发明,
并于1974年在日本成功投
入工业应用,20世纪80年代末欧盟国家一些燃煤电站也开始了SNCR技术的工业应用,美
国的SNCR技术在
燃煤电站的工业应用是从90年代初开始的。目前国内的江苏利港三期2x
600MW、江苏阀山一期2×600MW机组、华能伊敏2×600MW
电厂、广州瑞明电力公司2x
125MW机组已经建成投运,其他还有广州梅山热电厂、南海江南发电厂等小型机组也先后
投人运营。
该法的优点是不需要催化剂,投资较SCR法小,比较适合于环保要求不高的改造机组,
但存在如下一些问题:①效率不高;②反
应剂和运载介质(空气)的消耗量大;③氨的进
漏量大;④生成的(NH,)250。和NH。HSO,会腐蚀和堵塞下游的空气预热器等设
备。
(三)电子束治理技术
电子束(Electron Beam,EB)法的原理是利用电子加速器产生的高能电子束,直接照
赞处理的气体,
通过高能电子与气体中的氧分子发水分子能撞,使之器解、电高,形成非
平衡等离子体,其中所产生
应,使之氧花去除高高生的
大量活性粒子(如O日、02-和HO5等)与污染物进行反
16。许多国家已经建立了一批电子束试验设施和示范车间。日本、德国、
美国和波兰的示范
车间运行结果表明,这种电子
系统去除SO2的总效率通常超
过95%,去除NO。的效率达到
80%~85%。
电子束照射
法脱除NO。的
技术,是当今烟气系统脱硝的
一项新技术,可以同时处理大
型燃煤电站的SO2、NO。和飞
难灰,但电子束照射法仍
有不少
缺点:①能量利用率低,当电子能量降到3eV以下后,将失去分解和电离的功能,剩余的能量将浪费掉;②电子束法所
采
用的电子枪价格昂贵,电子枪及靶窗的寿命短,所需的设备及维修费用高;③设备结构
复杂,占地面积大,X射线的屏蔽与防护
费用较大。上述原因限制了电子束法的实际应用和
推广。
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燃煤电站NO,控制技术的评价
(一)燃煤电站NO,控制技术应用的基本原则
我国地域大,各地情况不同,对于某一具体的燃煤电站的脱硝工程采用何种烟气脱
硝工
艺或者哪几种技术,必须因地制宜,进行技术、经济比较,在选取烟气脱硝工艺的过程中,
应遵循以下原则:
(1)烟气脱
硝工程建设应符合我国电力建设方针和政策,贯彻、可靠、适用,并
符合国情的原则。
(2)烟气脱硝工艺应是技术成熟、
先进、经济合理、有大型工业化业绩的工艺系统,
可用率达到95%以上。
(3)对煤种适应性强,并能适应燃煤含氮量在一定范围