SNCR脉动式喷射脱硝数值模拟研究

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术,在无需催化剂的条件下直接将还原剂氨或尿素喷入烟气往往效率不是很高,还原剂与烟气的混合是制约脱硝效率的关键因素之一。以某90t/h层燃炉二次燃烧室为研究对象,运用Fluent软件对炉膛内的烟气流动、传热传质、脱硝反应进行数值模拟,并在不改变氨氮摩尔比和喷枪布置位点的情况下对还原剂喷射方式进行了优化研究。研究结果表明:当还原剂采用脉动速度喷射方式、喷枪角度水平向下45°时可以得到最好的脱硝效果,氨的均匀性指数为0.549,脱硝效率达到58.13%。研究结果为SNCR脱硝技术的优化提供了理论依据和技术参考。

大型燃煤锅炉SNCR过程数值研究

基于Fluent软件平台,对410t/h燃煤锅炉中选择性非催化还原(SNCR)过程进行建模和模拟计算.计算结果与实验测量数据吻合很好,阐明了利用这种方法预测大空间、复杂温度场、复杂流场的锅炉炉膛中氮氧化物生成及还原过程的可行性.计算结果表明,在还原剂与氮氧化物初期混合条件有限的情况下,脱硝效果决定于物质的湍流扩散和温度场之间的相互作用.研究在不同喷射截面上温度和氨氮摩尔比对SNCR过程的影响,结果表明喷射截面应该取在平均温度位于SNCR"温度窗口"中部的截面所对应的高度处,在该工况下脱硝率在42%以上,且随氨氮摩尔比由1.0提高到2.2,脱硝率增长约58%.综合考虑尾部漏氨,氨氮摩尔比应该控制在1.4以下.

联合空气分级与SNCR在300MW锅炉上的应用

在一台300Mw燃煤锅炉上应用联合空气分级与选择性非催化还原（SNCR）技术，分析该联合脱硝技术的脱硝效果，探讨各种喷枪组合以及喷射点选择对脱硝的影响．实验结果表明，在应用联合脱硝技术后，该锅炉的NO。排放质量浓度为186mg／m^2，联合脱硝效率达到75．2％，其中SNCR系统的单独脱硝效率为46．8％．采用长短枪配合的喷射方案，将还原剂从炉膛温度为950℃～1100℃的位置喷入，可以获得较高的脱硝效率和较低的氨逃逸量．SNCR脱硝系统的投运对飞灰碳质量分数、炉渣碳质量分数没有显著的影响，但会造成排烟温度上升3．5℃，锅炉效率降低约0．15％．

循环流化床烟气SNCR脱硝机理与实验

采用电加热循环流化床锅炉模拟实际烟气,在炉膛出口喷入氨水或同时添加H2、CH4进行脱硝,实验结果表明:最佳停留时间、氨氮物质的量之比分别为0.6,s和1.5,氨水最佳反应温度为920,℃,添加H2最佳温度降低至750,℃,添加CH4最佳温度降低至840,℃.同时为深入认识其化学反应规律,采用基元反应动力学模型对氨水与NOx反应进行了模拟计算,模拟结果表明,该基元反应模型较好地解释了反应机理.

气态氨作还原剂的SNCR脱硝工艺的试验研究与模拟

在自行研制的试验台上对氨气作还原剂的SNCR脱硝工艺进行了实验研究,并利用化学反应动力学软件Chemkin 4.1进行了模拟。通过试验发现,采用自制改进型槽缝式TB系列喷嘴内部喷入的方式明显优于侧喷,提高了NOx的去除率。以NOx去除率高于50%为标准,试验所得温度窗口为863~937℃。随着氨氮比的增大,NOx的去除率和氨的泄漏量增大,当氨氮比大于1.0后,NOx去除率的随氨氮比增大的幅度减小,而氨的泄漏量增大幅度增大。利用Chemkin 4.1的模拟所得的温度窗口和NOx去除率与实验基本相符,通过对详细机理中重要基元的分析,得出了各温度下的主要反应途径。

CFB锅炉SNCR烟气脱硝空预器堵塞原因分析及处理

选择性非催化还原(SNCR)法是目前CFB锅炉常用的烟气脱硝技术。对一台锅炉空气预热器堵塞的原因进行了研究,对堵塞物成分、喷氨、燃煤硫分、空气预热器吹灰等进行了分析。通过煤种调整、喷氨改造、合理投运空预器吹灰等手段,成功解决了SNCR脱硝导致空预器堵塞的问题。

基于支持向量机的电站锅炉SNCR系统建模

将支持向量机方法应用于电站锅炉SNCR系统的参数调节,建立了锅炉热态参数和SNCR系统参数与脱硝率之间的关系模型,并与神经网络方法预测结果进行了对比.结果表明,平均相对误差和均方根误差都较后者降低了60%以上,同时线性相关系数r也提高了11%.通过该模型研究了典型工况下尿素用量和稀释水流量对脱硝率的影响,将其与机理性研究得到的结论进行比对,表明该模型所包含的信息很好地反映了样本数据中的规律.最后,研究了两个重要参数——核参数和边界参数对预测性能的影响,发现核参数取值应在[2,6],此时,误差水平较低且对边界参数不敏感.

低氮燃烧加SNCR脱硝技术在超临界锅炉上的应用

介绍了燃料燃烧过程中NOx生成原理及控制技术,结合某600 MW超临界机组锅炉脱硝项目,分析了低氮燃烧加SNCR来减少NOx排放的工艺流程和技术特点,该系统的投产为其以后的推广做出了范例。

600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝系统的启动调试

介绍了600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝原理及脱硝工艺,分析了锅炉燃烧褐煤时尿素溶液流量、喷射枪的位置和机组负荷等参数对NOx排放浓度的影响,给出一般运行工况下的操作指导,初步得出不同负荷下的优化运行经验,总结了SNCR烟气脱硝工程的调试经验,并指出调试过程需要注意的问题。

MMT添加剂解决CO对SNCR的抑制作用

通过实验研究MMT和CO添加剂对SNCR反应的影响,着重研究MMT和CO在协同作用下对SNCR脱硝效率和CO排放浓度的影响,通过实验数据分析MMT添加剂在SNCR体系中的反应机理.结果表明:喷入模拟烟气中MMT添加剂的最佳质量浓度为40mg/L,将此质量浓度的MMT添加到以尿素为还原剂的SNCR反应体系中,可以使反应温度窗口拓宽约30℃,最佳反应温度为900℃,对应的脱硝效率得到提高;CO的存在会使SNCR反应窗口向低温区移动,反应窗口宽度变窄,最大脱硝效率降低,且CO浓度越高,变化越明显.当模拟烟气中CO的体积分数从0增加到800μL/L时,NO脱除率从83%下降到75%,最佳脱除温度从950℃下降至800℃;在存在CO的SNCR体系中,MMT添加剂不仅可以提高低温区SNCR反应的脱硝效率,而且能够在高温区抵减CO对SNCR脱硝的抑制作用,扩宽脱硝温度窗口宽度至240℃,在反应窗口内提高脱硝效率,使得最大NO脱除率在CO体积分数为0μL/L时从83%增大至89%;在CO体积分数为200μL/L时,最大NO脱除率从80%增大至85%;在CO体积分数为500μL/L时,最大NO脱除率从79%增大至85%;在CO体积分数为800μL/L时,最大NO脱除率从75%增大至83%.

干态氨法SNCR烟气脱硝工艺设计及经济性分析

设计了一套适用于300 MW级CFB锅炉干态氨法SNCR烟气脱硝装置,其处理烟气量为100万Nm^3/h,NO_x含量为390 mg/Nm^3,系统脱硝效率不低于50%,烟气中NO_x排放浓度≤195 mg/Nm^3。该系统经济性分析结果表明,经济性受氨水市场价格影响较大,在当前氨水价格及脱硝电价补贴条件下,该系统总投资约400万元,年运行费用约1 117.9万元,年综合收益约667.6万元。

碱回收锅炉脱硝技术综述

主要论述了当前碱回收锅炉脱硝的技术方案,从反应原理、工艺方法、项目组织、生产运行和达到的结果简述了各种方法的适应性,从而推断出低温SCR脱硝工艺在碱回收锅炉脱硝中具有较大的推广前景。

350t/d垃圾焚烧炉污泥掺混燃烧与SNCR脱硝特性的数值模拟

以某台350t/d垃圾焚烧炉为研究对象,利用CFD数值模拟方法,研究掺混不同比例半干化污泥(含水率60%)下的燃烧特性以及污染物排放特性,并对选择性非催化还原(selective non catalytic reduction,SNCR)脱硝喷枪位置进行了优化研究。结果表明:一烟道烟气温度与污泥掺混量成反比,氧含量与污泥掺混量成正相关,在3%~13%的污泥掺混量中,7%是比较合适的污泥掺混量,污泥掺混量低于10%时,第一烟道高温区的燃烧状态能达到二恶英控制的燃烧要求。NO_x生成量与污泥掺混量成正相关,在10%掺混量时仅采用SNCR方法焚烧炉出口烟气NO_x含量高达278.63mg/m^3,未能达到排放标准。但通过对SNCR喷枪位置进行调整,可利用烟气涡旋回流提高脱硝效率,相同氨氮比下出口烟气NO_x含量降低到245.25mg/m^3。模拟计算得出不同污泥掺混量时的温度和NO_x的变化趋势,提出适宜的污泥掺混量及SNCR喷枪布置优化方案,可为垃圾焚烧炉污泥掺混焚烧及SNCR脱硝提供参考。

SNCR在垃圾焚烧发电厂的应用与控制

大连垃圾焚烧发电项目采用SNCR控制的技术方案,实现了垃圾焚烧发电系统的脱硝。文章从脱硝系统的选择和控制方案进行了论述,阐述了采用氨水作为还原剂的SNCR系统在垃圾焚烧发电厂的应用效果与经济成本。

工艺操作参数对烟气SNCR脱硝性能影响的数值模拟

采用SNCR反应详细机理建立了SNCR计算模型,仿真结果与实验结果的脱硝曲线整体趋势基本一致,同时利用Chemkin-Pro对SNCR反应进行仿真计算,针对NSR、反应停留时间、添加剂（CO、H2、CH4）浓度、NO初始浓度、氧气浓度、水蒸气浓度及反应压强等多种影响SNCR反应的因素进行了深入研究,分析各因素对SNCR反应的影响规律。仿真计算结果表明,O2及添加剂（CH4、CO、H2）均可以降低SNCR所需的反应温度,提高NSR可以令最佳脱硝效率温度显著降低,停留时间的延长在一定范围内可以提高脱硝效率,同时使温度窗口略有降低,水蒸气浓度与NO初始浓度的影响在低温段与高温段具有不同的作用特征,反应压强的提高可降低SNCR所需的反应温度但同时会令出口NO2含量上升。研究结果可为超超临界循环流化床锅炉超低NOx排放技术的参数优化提供参考。

SNCR还原剂对垃圾焚烧炉热效率的影响

在垃圾焚烧炉中应用选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝技术,可有效降低锅炉的NOx排放,但还原剂溶液的喷入会影响锅炉热效率,且不同种类、浓度的还原剂对锅炉热效率的影响不同。基于锅炉的热平衡分析,以某750 t/d垃圾焚烧电厂为对象,分析尿素和氨水分别作为还原剂时SNCR脱硝系统对锅炉效率的影响,以及系统设备带来的能耗。结果表明,采用10%氨水作为还原剂时,SNCR使锅炉效率降低0.100 1%,系统电耗约为21.79 kW,与尿素相比,对锅炉效率的影响较小,SNCR系统设备能耗较低。

循环流化床锅炉SNCR脱硝技术研究现状

随着中国最新环保标准的颁布,循环流化床锅炉必须增设选择性非催化还原脱硝(SNCR)装置以满足氮氧化物(NOx)的排放要求。为充分了解现阶段循环流化床锅炉应用SNCR的研究进展,本文综述了SNCR技术的研究现况。文章首先介绍了SNCR技术的反应机理以及工艺特点,然后围绕影响SNCR脱硝效果的主要因素分别展开论述,最后简要总结了SNCR的缺点以及工业循环流化床锅炉成功应用SNCR技术脱销的工程实例。

尿素法SNCR对大型电站煤粉锅炉运行影响的工业试验

在660MW超临界W火焰锅炉上开展了工业试验,研究了尿素法选择性非催化还原脱硝(SNCR)投运对锅炉热效率、NOx排放、SCR入口烟道截面NOx分布及炉内烟气温度的影响。结果表明:SNCR系统喷入炉内的水汽化吸热是导致锅炉热效率降低的主要原因,喷入炉内水流量增加1.0t/h,锅炉热效率降低约0.05个百分点;稀释水流量影响尿素溶液在炉内的雾化和分配效果,在尿素用量相同条件下适当增加稀释水流量,SNCR脱硝效率会显著提高;相对于试验负荷下约2400t/h的烟气流量,SNCR喷入炉内的尿素溶液流量相对较少(占0.2%~0.5%),因此,对炉内烟气温度影响并不明显。在一定范围内调整稀释水和尿素溶液流量对SCR入口烟道截面NOx分布的影响并不明显,但是过低的稀释水流量会影响炉内尿素混合效果,进而影响SCR入口NOx浓度在烟道截面深度方向上分布的均匀性。

水泥分解炉SNCR脱硝的数值模拟研究

选取吉林某3 200 t/d新型干法水泥生产线为研究对象,使用Ansys-Fluent软件进行仿真数值模拟,在得到分解炉内部热态规律的基础上,探究影响喷氨脱硝效果的因素。实验分别研究了喷氨高度、喷氨速度、喷氨角度、氨氮比、氨水雾化粒径、喷氨深度、喷口数量各因素对脱硝效果的影响。结果表明:优化后的喷氨高度为42 m,喷氨速度为80 m/s,喷氨角度为0°,氨氮比为1.8,氨水雾化粒径为100μm,喷氨深度为750 mm,喷口数量为4个,沿圆周呈90°均匀分布。在此优化工况条件下,可以达到76.89%的脱硝效率。

SNCR脱硝技术在平湖垃圾焚烧电厂的应用

文章介绍了SNCR脱硝技术原理和在平湖垃圾焚烧电厂(一期)项目上应用情况,对SNCR的工艺和需要注意的问题做出了一些说明。