“低氮燃烧＋SNCR”工艺在燃煤锅炉烟气脱硝处理技术

　　 1 低氮燃烧+SNCR 工艺介绍

　　“低氮燃烧+SNCR”脱硝处理工艺是指采用锅炉燃烧系统的低氮燃烧改造和选择性非催化还原法(SNCR)的脱硝工艺组合起来，对燃煤锅炉的烟气进行脱硝处理。低氮燃烧改造的主要内容是通过改良喷燃系统，内置浓缩器，在燃烧区形成浓、淡两区，加强煤粉燃烧，提高燃烧效率，最终减少NOX 的产生;SNCR 处理工艺是指将还原剂(氨水或尿素)喷入锅炉炉膛的合适位置，可选择性地还原烟气中的NOX，最终减少NOX 的排放。

　　2 低氮燃烧+SNCR 工艺在锅炉烟气脱硝处理中的应用

　　针对该碱厂的锅炉为煤粉锅炉以及烟气中NOX 含量的特点，设计采用“低氮燃烧+SNCR”脱硝处理工艺对该锅炉烟气进行脱硝处理，该工艺不仅可以使该锅炉烟气处理后达标排放，而且处理系统运行管理简单，运行费用也较低。以下将该处理工艺进行介绍。

　　2.1 处理工艺的概述

　　广州某碱厂的锅炉烟气脱硝处理工艺由两个系统组成：一是对三台锅炉的燃烧系统进行低氮燃烧改造，使NOX 的浓度下降30%以上;二是新建一套SNCR 处理系统，将厂区现有液氨系统中的液氨吸收稀释，制成的氨水通过双流体喷嘴喷入锅炉炉膛的合适位置，进行选择性非催化还原反应处理后，将烟气中的NOX 处理后达标排放。本工程的总烟气处理量为390000 m3/h，项目占地面积为100 m2。

　　2.2 脱硝系统的介绍说明

　　(1)低氮燃烧系统

　　主要的改造内容包括：

　　①煤粉炉细度R90 控制在≤10 %;

　　②燃烧器的浓缩器配接送粉风采用热风引入;

　　③燃烧器的上二次风喷口转速调整为28 圈比1 度;

　　④煤粉浓缩器的末级叶片角度调整为30 度，启动角度为25度;

　　⑤燃烧器喷口的一次风口和三次风口与炉内300 mm 的小切圆相切，二次风口和备用风口与炉内500 mm 的大切圆相切;

　　⑥浓缩器上配Ф76～Ф42 mm 不等径的弯管，采用喇叭管接头，热风引入，并设置阀门。

　　(2)SNCR 系统

　　①氨吸收系统：配置一套液氨吸收装置，将液氨吸收并稀释转换为浓度为20 %~25 %的氨水，吸收量为200 kg/h;一套氨水储存装置，将吸收装置制备的氨水进行储存，储罐尺寸为Ф2000×2500 mm;两台氨水输送泵，输送流量为12 m3/h。

　　②稀释系统：对氨水储罐中20 %~25 %浓度的氨水进行进一步的混合稀释。配置一台氨水给料罐，尺寸为：Ф1500×2000 mm;一台去盐水罐，尺寸为：Ф1200×2000 mm;四台氨水泵，三用一备，流量为2 m3/h;四台去盐水泵，三用一备，流量为2 m3/h。

　　③喷射系统：将稀释好的氨水通过压缩空气雾化后喷入炉膛合适位置。配置三套压缩空气系统，包括压缩空气储罐、流量计和压力表等;三套混合装置，将氨水和去盐水在线稀释混合;12套喷嘴，每台锅炉配置4 套，采用日本喷雾公司的双流体雾化喷嘴。

　　④消防系统：在液氨吸收系统的位置安装紧急喷淋消防系统，配置有氨气泄露检测仪，氨气泄露时可自动进行喷淋处理。

　　⑤自控系统：自控系统采用分散控制系统(DCS)对SNCR 的工艺过程进行监视报警、过程控制和生产管理。配置控制柜一套;I/O 及继电器(UPS)柜一套;2 个操作员站;NH3 连续监测装置一套，NO3 连续监测装置一套。

　　2.3 系统的调试运行及处理效果

　　该脱硝系统安装完成后，马上进行了系统的单机调试和168小时连续运行，运行效果显示，经过该脱硝处理系统处理后，不仅降低了NOX 的浓度，达到排放标准，还进一步提高了三台锅炉的燃烧效率，实现了较好的环境效益和经济效益。在系统运行正常后，委托广州市环境监测中心站进行监测，据监测结果显示，处理后排放的NOX 浓度为177 mg/m3，总去处率达到69 %以上，达到排放要求和标准排放。

　　3 结论

　　(1)通过实际的工程应用，验证了“低氮燃烧+SNCR”处理技术在燃煤锅炉烟气脱硝处理的实际效果;

　　(2)通过实际的工程应用，可为煤粉锅炉的烟气脱硝处理装置的定型和产品系列化生产提供有力的依据，但对于其它燃烧模式的工业锅炉和工业炉窑的烟气脱硝处理是否可行仍有待进一步的证明。