第二章選擇性非催化還旅法(SNCR)煙氣脫硝技術基本知識
溫度的上升而上升,溫度超過1100℃時,[NO1劇烈升高。對臨界初始濃度[NO
的討論對實際技術應用的意義只在于指明了在高溫下NO濃度的下降受到一個動力學平衡的
在實際工程應用中,通過SNCR反應器的NO,濃度一般并不是定值,面是隨著燃料量
鍋爐運行參數變化而出現波動。如表2-2所示的工況,保持其他參數不變,改變人口NO
濃度,研究其對5NCR過程的影響
入口NO濃度對出口NO濃度的影響工況
NO 1
275
550
:
1650
圖2-15所示為人口NO濃度增加時出口NO濃度的變化。由圖2-15可見,入口NO
濃度增加,則出口NO濃度也增加。所有工況下NO濃度都是在100150出現突變,說
明入口NO濃度對反應溫度窗口的影響不大。工況3和工況4由于NSR不足1,NO過量
因此大量NO從出口排出。因此,當入口NO濃度增加時,需要相應地增加NH3的噴入量
以保證NO的還原效果。
圖2-16所示為入口NO濃度增加時出口NH1逃逸量的變化。由圖2-16可知,在所有
工況下,當溫度小于1100K時,NH2泄量都在1060pm左右,說明即使入口NO濃度增
加,在低于溫度窗口下限的溫度下NH3仍然基本不參加反應。當溫度在100-1300K范圍
內時,工況1由于入口NO濃度較小,NH過量,因此NH3泄漏量比較大;工況3和工況4
的入口NO濃度過大,NH3量不足,因此NH3泄漏量比較小。當溫度高于1300K后,即使
NO量不足,NH3也在高溫下被氧氣氧化了,因此各工況下的NH2均很少泄漏
溫度k
圖2-16入口NO濃度增加時出口
圖2-15入口NO濃度增加時出口
NH3選逸量的變化
圖2-17是SNCR技術脫硝效率與NO,初始濃度的關系曲線,它表明對于較低的入口
NO濃度的變化
MO濃度,所需的最佳反應溫度也較低,因而NO,還原百分數也較低。
由于氨(尿素)在高溫爐內生存時間短,氨與煙氣的混合必須迅速,否則噴入爐內的
五、反應劑和煙氣混合程度


的從圖2-13可以看出,NB對NO,還原的溫度窗口沒有影響,無論NSR是大還是小
還原反應都是在110左右激活。NSR的變化引起了MO還原效率的變化。當Nsa
時,NO,還原水平很低,即使在最佳還原溫度1200K時NO,的最低排放濃度也有150pm
而當NR=2.0后,在最佳還原溫度1200K時NO,的排放濃度只有40pm左右,且No,的
放濃度基本不再隨著NSR的升高而變化。因此,實際工程中還原劑NH3/NO2的摩爾比應控
制在1.0-2.0的范圍內比較合適
1實驗結果能夠清楚地體現化學平衡的原理。由圖2-13可以看出,隨若氨氮比的升高
NO濃度降低。氨氮比從0.5上升到1.0時,NO2濃度下降很多;但當氨氮比繼續增加至2.0
以上時,NO濃度下降不多。這是因為氨在高溫下的反應有氧化和還原兩個方向,氨氮比超
過1.0以后,氨的選擇性就會下降
由圖2-13還可以看出,低溫段的NO,濃度變化曲線相互重合,溫度達到850-90℃
時,不同的NsR的作用才逐步顯示出來。低溫下,反應處于動力限制階段,停留時間短
不足以使反應進行到很深的程度,增加的氨并不能有效地將NO還原,只有在溫度提高以
后,才能收到效果。這表明氨氮比NSR的提高對化學反應速率的影響還是有限的,提高氨
氮比并不能使低溫下的反應進行得更徹底
另外,圖2-13也反映出最佳反應溫度T=隨若NSR的提高而有所上升。NO,還原反應
的最佳溫度點是由NO,被還原生成的反應和氨被氧化生成NO的反應的溫度曲線共同確定
的。最佳反應溫度T隨著NsR的升高而上升表明了氨氮比NsR的升高使氧化和還原兩個
反應在更高的溫度下達到平衡。超過這個平衡的溫度,氧化反應的速度將會超過還原反應
NO,濃度將會上升。
燃煤電站SNCR脫硝工程設計中,根據業主脫硝效率的要求,NSR與脫硝效率的關系可