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影响SNCR脱硝效率的因素

发布者:河北诚誉环境工程有限公司发表时间:2018-04-13
  影响SNCR 工艺最重要的3 个因素 : 还原剂与烟气的混合 、反应温度和停留时间。
  1,温度范围
  NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内进行,由于SNCR未使用催化剂故需要较高的温度来保证还原反应的进行(SNCR的反应温度区间850℃~1150℃)。
  反应温度对SNCR 反应中NOx 的脱除率有重要影响。如果温度太低,这会导致NH3反应不完全,形成所谓的“氨穿透”,增大NH3 逸出的量形成二次污染;随着温度升高,分子运动加快,氨水的蒸发与扩散过程得到加强,对于SNCR而言,当温度上升到800℃以上时,化学反应速率明显加快,在900℃ 左右时, NO 的消减率达到最大;然而随着温度的继续升高,超过1200℃后,NH3 与O2的氧化反应会加剧,生成N2、N2O 或者NO,增大烟气中的NOx浓度,脱硝率反而下降。
  2,反应剂和烟气混合的程度
  还原剂与烟气的混合程度决定了反应的进程和速度,还原剂和烟气在分解炉内是边混合边反应,混合的效果直接决定了脱销效率的高低。SNCR脱硝效率低的主要原因之一就是混合问题,例如,局部的NOx浓度过高,不能被还原剂还原,导致脱硝效率低;局部的NOx浓度过低,还原剂未全部发生还原反应,导致还原剂利用率低还,增加氨逃逸。因此,还原剂与烟气的混合程度的充分与否,直接影响脱硝成果。
  目前, SNCR 工艺在工业上应用时, 还原剂的喷入方式多采用炉壁开孔侧喷, 由于工业锅炉横截面积较大, 还原气体很难深入到炉膛内部。
  在现有分解炉,锅炉基础上,合理布置喷枪位置,调整不同位置处的还原剂喷入量及雾化效果来提高混合成度,提高脱硝效率。同时, 高的射流动量与烟气气流的动量比可以提高脱硝的性能, 烟气气流的湍流程度对混合有促进作用。由于水泥窑炉的湍流程度相对锅炉要好, 因而其混合程度较好,脱硝效率也比较高。
  3,还原剂停留的时间
  因为任何反应都需要时间,所以在合适的温度范围内必须保证还原剂在烟气中有足够的停留时间,以期发生还原反应。在相同条件下,较长还原剂停留时间,脱硝效果更好,在此时间内,NH3或尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还原剂的分解和NOx的还原等步骤须全部完成,一般要求时间为0.5s。而雾化状态的氨在分解炉的停留时间长短取决于分解炉的尺寸、烟气流经分解炉的速度、溶液雾化状况、雾场与烟气混合的形式等因素。我公司SNCR系统根据不同的分解炉类型来分别设计不同的方案,确保还原剂停留时间达到0.5s以上,确保更高的脱硝效率。
  尿素氨水的额停留时间一般在0.3-0.5s之间。有实验表明停留时间从100ms升至500ms,NOx最大还原率可从60%升至83%左右。

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