35t_h链条炉SNCR脱硝特性的试验研究
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35t h抛煤机链条锅炉性能测试及改造措施崔国圣,吴 新,王文选,赵长遂(东南大学热能工程研究所,江苏南京 210096)中图分类号:T K224.1 文献标识码:A 〔摘 要〕 本文介绍了对两台35t h抛煤机链条锅炉的性能测试情况,指出其运行中存在的问题,进而提出了相应的改造措施。
〔关键词〕 抛煤机链条炉 测试 改造 飞灰回燃 江阴兴澄钢铁有限公司自备电厂配有4台U G235 392M型抛煤机链条锅炉,为提高其运行效率,东南大学热能工程研究所受该公司委托,对其中的2台锅炉进行了性能测试,以对锅炉现状做一次全面诊断,找出存在的主要问题,为下一步制订切实有效的技改方案提供重要依据。
1 锅炉规范及设计燃料特性型号U G2352392M额定蒸发量35t h过热蒸汽压力3.82M Pa过热蒸汽温度450℃给水温度150℃排烟温度151.6℃锅炉设计热效率83.78%C y55.5%H y3.72%O y10.35%N y0.99%S y0.99%A y18.45%W y10.0%V r32%Q DW y21383KJ kg 2 试验内容2.1 锅炉额定蒸发量时的蒸汽参数、锅炉热效率(两个工况);2.2 锅炉最大连续蒸发量(110%额定蒸发量)时的蒸汽参数、锅炉热效率;2.3 锅炉低负荷(70%额定蒸发量)时的蒸汽参数、锅炉热效率;2.4 入炉煤粒度分布特性试验;2.5 锅炉飞灰粒度分布特性及碳负荷分布特性试验;图1 试验测点布置1给煤取样 2主蒸汽参数 3烟气分析 4给水参数 5送风温度 6烟气分析 7排烟温度 8灰取样 9漏煤取样 10炉渣取样2.6 尾部烟道及空气预热器漏风试验;2.7 送风机风量2压头特性试验。
3 试验标准、方法和数据3.1 试验标准:GB10184-88“电站锅炉性能试验规程”3.2 试验方法和测点布置文章编号1001-5523(2000)01-0035-04 测试时先制定试验大纲,主要仪器、仪表经校验合格,然后安装试验测点进行测试,对试样分析化验,整理试验数据并计算锅炉热效率,最后编写试验报告。
XXXX热电有限责任公司1×35t/h炉SNCR尿素脱硝方案说明目录一、总则脱硝装置采纳选择性非催化复原法(SNCR)。
当装置进口烟气中NO X的含量不大于 550mg/Nm3时,保证脱硝装置出口烟气中的 NO X 含量不大于 200mg/Nm3。
本技术说明书对脱硝系统之内所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采买、制造、供货运输,以及建设全过程的技术指导、调试、试验、试运行、查核查收、消缺、培训和最后交托投产等进行初步的说明。
二、工程概略气象条件宝安区属于亚热带大海性季风型天气区,其纬度较低,太阳辐射量较大,四时平和,雨季充足,日照时间长,年均匀气温为℃,最高为℃,最低为℃,每年 5~9 月为雨季,年降水量为,常年主导风向为东南风,均匀日照时数 2120 小时。
累年均匀气温℃极端最高气温℃极端最低气温℃累年均匀相对湿度79%累年均匀风速s年均匀雨日天年最大降雨量mm年最小降雨量mm年均匀降雨量1926 mm 地震烈度7 度主要设计参数垃圾焚烧炉出口额定烟肚量(运行值):垃圾焚烧炉出口最大烟肚量(设计值):79689 Nm3/h。
96360 Nm3/h。
垃圾焚烧炉出口额定烟温1030℃。
垃圾焚烧锅炉出口烟气成分烟尘浓度3000mg/Nm3。
HCl 1200(最大3300)mg/Nm3。
SOx 300(最大1400)mg/Nm3。
HF 10(最大30)mg/Nm3。
NOx 350(最大550)mg/Nm3。
Hg (最大mg/Nm3。
Cd+Ti (最大mg/Nm3。
Pb、Cu、As、Sb 总量10(最大20)mg/Nm3。
二恶英3TEQ-ng/Nm3。
注:以上数值的参照条件为:11%(容积比) O2,干烟气,标准状态。
垃圾焚烧锅炉出口烟气含水率:%。
三、设计采纳的标准和规范脱硝装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、查核、最后交托等切合有关的中国法律及规范。
关于标准的采纳切合下述原则:1)与安全、环保、健康、消防等有关的事项履行中国国家及地方有关法例、标准;2)设备和资料履行设备和资料制造商所在国标准;3)建筑、构造履行中国电力行业标准或中国相应的行业标准。
目录1 概况 (1)2 设计范围及原则 (1)2.1 设计范围 (1)2.2 设计依据 (2)2.3 治理标准 (5)2.4 设备选用及设计原则 (5)3 工艺流程设计 (7)3.1 脱硫工艺流程设计 (7)3.2 脱硝工艺设计 (10)4 脱硫工艺系统 (18)4.1 烟气系统 (18)4.2 脱硫剂系统 (21)4.3 吸收循环系统 (23)4.4反冲洗系统 (30)4.5配电及自动控制系统 (31)4.6性能数据 (39)5 脱硝工艺系统 (41)5.1 设计原则 (41)5.2 设计范围 (41)5.3 臭氧系统 (42)5.4 布气系统 (44)5.5 氧化反应区设置 (44)5.6 电气系统 (44)5.7 自动化与信息控制系统 (45)5.8 总图运输及土建(业主负责) (46)5.9 公用工程消耗 (47)6 主要工艺设备清单 (49)6.1 脱硫系统工艺设备清单 (49)6.2 脱硝系统工艺设备清单 (51)7、项目投资估算 (53)7.1双碱法脱硫投资估算 (53)7.2氧化法脱硝投资估算 (53)1概况项目名称:**热力有限公司2*35 t/h链条式炉排炉脱硫脱硝项目项目概况:**热力有限公司现有2*35 t/h链条式炉排炉两台。
为了控制SO2、NOx达标排放,应对新的环保发展需要,改善当地环境、积极承担社会责任的外部与自身发展的双重需要,公司决定对锅炉的烟气治理设施进行改造。
xxxx环保科技有限公司是一家专业从事烟气脱硫、脱硝、除尘及水污染治理的环保企业。
在经过对现场勘察和调查研究的基础上,编写了本脱硫、脱硝工程的初步方案。
2设计范围及原则2.1设计范围脱硫、脱硝工程设计范围包括锅炉烟气脱硫、脱硝工程工艺设计,烟气脱硝系统、烟气脱硫塔系统,进、出口烟道、循环水系统、泥渣处理系统以及相关配套设备和控制系统。
动力和控制系统的设计和报价分界点为系统动力电缆进户线。
锅炉烟气脱硫系统的主要内容及范围包括:(1)工艺流程(2)SO2吸收系统(3)NOx氧化吸收系统(4)烟气系统(5)吸收剂供应系统(6)FGD循环水供应系统(7)控制系统(8)附属管道和辅助设施(9)阀门和配件(10)保温、紧固件和外覆层(11)防腐2.2设计依据2.2.1相关国家法律、法规和政策(1)《中华人民共和国环境保护法》(2015年)(2)《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年修订)(3)《中华人民共和国水污染防治法》(2008年修订)(4)《中华人民共和国清洁生产促进法》(2012年修订)2.2.2污染防治技术政策(1)国家环境保护总局、国家经贸委、科技部:《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》(2)《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》国发〔2013〕37号2.2.3环境标准(1)《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)(2)《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)2.2.4技术规范(1)设备标准GB150-1998 《钢制压力容器》JB/T4735-1997 《钢制焊接常压容器》JB/T4710-2005 《钢制塔式容器》HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》(2)工艺管道标准GB50316-2000 《工业金属管道设计规范》GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》HG/T20645-1998 《化工装置管道机械设计规定》(3)保温防腐标准GB/T4272-92 《设备及管道保温技术通则》GB/T8175-1987 《设备及管道保温设计导则》GB/T11790-1996 《设备及管道保冷技术通则》GB50185-93 《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GBJ126-89 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50264-97 《工业设备及管道绝热工程设计规范》HG/T20679-1990 《化工设备、管道外防腐设计规定》(4)自控标准HG/T20508-2000 《控制室设计规定》HG/T20509-2000 《仪表供电设计规定》HG/T20510-2000 《仪表供气设计规定》HG/T20511-2000 《信号报警安全联锁系统设计规定》HG/T20512-2000 《仪表配管配线设计规定》HG/T20513-2000 《仪表系统接地设计规定》HG/T20514-2000 《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》HG/T20638-1998 《自控专业工程设计文件深度规定》GB50093-2003 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(5)电气标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》GB50060-92 《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50053-94 《10kV及以下变电所设计规范》GB50062-92 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50034-2004 《建筑照明设计标准》GB50217-94 《电力工程电缆设计规范》GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》GBJ63-90 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5137-2001 《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T401-2002 《高压电缆选用导则》GB/T15544-1995 《三相交流系统短路电流计算》(6)土建GBJ16 《建筑设计防火规范》GB50046-95 《工业建筑防腐蚀设计规范》2.2.5其他资料(1)环境工程相关设计手册。
浅谈关于SNCR尿素法脱硝系统在层燃炉上的应用技术【摘要】随着国家环保要求的日益提高,供热企业烟气脱硝排放已提到各级部门的议事日程。
对于 NOx 排放则可以根据 NOx 产生的过程,采用燃烧优化调整与燃烧后处理技术相结合的方式。
SNCR是一种无需催化剂的脱硝方式,是 Selective Non-Catalytic Reduction 的缩写,其直译为“选择性非催化还原反应”。
由于不需要催化剂,为得到较强的化学反应活性,SNCR 技术需在较高的炉膛温度(900-1150℃)下,用氨或尿素等氨基还原剂来选择性地还原烟气中的 NOx。
一般来说,大型锅炉由于受到炉膛尺寸的影响,还原剂在炉膛内较难均匀混合,SNCR 的脱硝效率将低于 40%,而需要催化剂的SNCR 的脱硝效率可达到 80% 以上。
由于 SNCR脱硝技术投资成本较低、改造方便,适宜协同应用其他脱硝技术,因而在供热企业,尤其是老厂脱硝改造上还是取得了广泛的应用。
【关键词】SNCR ;烟气脱硝技术;原理;应用一、SNCR脱硝技术方案1.SNCR烟气脱硝技术原理SNCR是用尿素内还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂。
还原剂喷入炉膛温度为800~1250℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。
从SNCR系统逃逸的氨可能来自两种情况,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:(1)接收、储存、制备还原剂;(2)还原剂的计量输出、与水混合稀释;(3)在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;(4)还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
2.SNCR脱硝技术的特点可使用尿素作为还原剂,安全可靠;不使用催化剂,利用锅炉炉膛作为反应器,反应温度800~1250℃;由于不使用催化剂,不产生SO2/SO3的氧化,导致空预器堵塞或腐蚀的机会很小;NH3 逃逸10~15ppm;不产生新的烟风系统压力损失;燃料可以随意变化,不会影响脱硝效率;3.SNCR法NOx控制机理在高温没有催化剂的条件下,氨基还原剂(如尿素、氨气、氨水)喷入炉膛,热解生成NH3与其它副产物,在800~1250℃温度窗口,NH3与烟气中的NOx进行选择性非催化还原反应,将NOx还原成N2与H2O。
SCR脱硝技术在工业链条锅炉中的应用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝技术近十几年在我国已经实现了工业化,且具有较多优点,如反应温度较低,催化剂不含贵金属,寿命长等。
SCR脱硝技术是工业上应用最广的一种脱硝技术,可适用于电站锅炉、工业锅炉、内燃机、化工厂以及炼钢厂。
二 SCR脱硝技术的化学反应机理1、SCR反应的化学关系式和副反应 SCR反应的反应物为NO,而不是NO2,并且NO2参与了反应。
氨与烟气混合物通过催化床,在那里氨和NOx反应生成气体N2和水蒸气,反应式如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (1-1)8NH3+6NO2→7N2+12H2O (1-2)反应式(1-1)是主要的,因为烟气中几乎95%的NOx是以NO的形式存在的。
在没有催化剂的情况下,上述化学反应只在很窄的温度范围内(980℃左右)进行。
通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200~450℃的温度范围内有效进行。
在NH3/NO摩尔比为1的条件下,可以得到80%~90%的脱硝率。
在反应过程中,NH3可以选择性地和NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,因此反应被称为具有“选择性”。
2、SCR反应中的吸附和脱附动力学研究表明几乎所有NH3催化反应都发生在吸附表面上,但在NO与催化表面的反应关系方面却存在着不同的观点。
因此对SCR反应物在不同氧化物催化剂表面的吸附表征研究是十分必要的。
这些研究都是在实验室的“理想”条件下获得的,一般都采用常用的光谱和受热脱附为手段。
使用TPD、IR、FTIR、TPD-FTIR混合手段对NH3在SCR催化剂上的吸、脱附表征已被深入研究。
研究表明,NH3在V2O5类催化剂上的吸附有两种主要形态:一种是分子态吸附氨,另一种是氨离子态的吸附氨。
另外也存在着其他的吸附形态,如氢键氨(NH3通过自身的一个氢原子与氧化物的氧化位结合),但是这种吸附很弱,在SCR反应中并不具有活性。
SNCR烟气脱硝技术与应用摘要本文主要介绍了SNCR烟气脱硝技术的原理、特点和工艺流程,并详细介绍了SNCR在电厂中的应用。
关键词SNCR;NOX;烟气脱硝SNCR(选择性非催化还原反应)脱硝技术是指在没有催化剂参与的情况下,用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)等还原剂将烟气中的NOX还原为N2和水。
SNCR技术是的最初应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂。
现SNCR 的应用日渐广泛,目前世界上燃煤电厂SNCR技术总装机容量在5GW以上。
SNCR脱硝系统最主要的特点是建设为一次性投资,运行成本低,设备占地面积小,当现有锅炉的脱硝技术改造效率较低时,SNCR脱硝技术经济性高,比较适合我国的国情。
因此,在我国燃煤电厂烟气脱硝技术中占有重要地位。
1工艺原理SNCR脱硝技术采用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,在900~1 100℃温度范围内,分别通过如下化学反应将烟气中的氮氧化物转化为N2和水。
1) NH3为还原剂的主要反应是:4 NH3 + 4NO +O2 →4N2 + 6H2O2) 尿素为还原剂的主要反应是:CO(NH2) 2→2NH2+CONH2+CO →N2 + H2OCO+NO→ N2 +CO2当温度低于900℃时,NH3的反应不完全,造成氨逃逸;当温度高于 1 100℃时,NH3被O2氧化为NO,即4NH3+5O2→4NO+6H2O。
2 工艺流程和系统组成SNCR系统烟气脱硝过程由下面4个基本过程完成:1)接收和储存还原剂;2)还原剂的计量输出、与水混合稀释;3)在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;4)还原剂与烟气混合进行脱硝反应,见图1。
SNCR系统采取模块方式进行设计、制造,主要由还原剂循环模块、稀释水模块、计量模块、还原剂均分模块、还原剂注入器等模块化组件构成。
SNCR系统的模块式设计和制造降低了锅炉烟气脱硝系统造价的要求,减少现场安装时间和相关费用,同时也可根据机组容量调整SNCR系统的模块数量,提高SNCR 的灵活性和对机组容量的适应性。
SNCR脱硝技术SNCR脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。
还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,迅速热分解成NH3,与烟气中的NOx反应生成N2和水,该技术以炉膛为反应器。
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~80%,受锅炉结构尺寸影响很大。
采用SNCR 技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。
1、技术原理在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为:NH3为还原剂4 NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O尿素为还原剂NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O2、系统组成SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:接收和储存还原剂;在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
3、技术特点技术成熟可靠,还原剂有效利用率高系统运行稳定设备模块化,占地小,无副产品,无二次污染4、烟气脱硝系统构成脱硝系统基本流程和添加剂效果基于纯氨、氨水和尿素的溶液(比如satamin和carbamin二次添加剂)目前在很大程度上比较流行。
通过选择性非催化还原法,氨基在800℃-1050℃时NO生成氮气和水蒸气:NH2+NO <=> H2O+N2当使用含氨化合物的水溶液时,化合物分解就会释放出氨气。
换言之,只有在雾化流体蒸发后氨气才可以从含氨化合物中挥发出来。
自由基之间的反应选择性并不是很强。
因此充足的脱除添加剂还是必要的。
图1显示了烟气温度950℃时化学配比因子NSR与NOx脱除量的关系。
图1 化学配比因子NSR与NOx脱除量的关系流程设计和装置描述· 燃料添加剂贮存加料装置Satamin添加剂是一种专利产品。
根据锅炉大小和每年的燃料消耗量,Satamin添加剂一般以每桶200,500和1000公升桶装形式供给。
链条炉+沸腾炉SNCR技术方案一、SNCR技术简介SNCR技术是烟气脱硝技术的一种,其英文名为Selective Non-Catalytic Reduction,中文名为选择性非催化还原。
SNCR技术是指通过向燃烧室内喷入亚硝酸盐水溶液或氨水,使烟气中的NOx与NH3发生化学反应生成氮气和水。
SNCR技术可以用于降低固体废弃物燃烧炉(如链条炉、回转炉等)和锅炉排放的NOx,其优点是成本低、安装方便、响应较快等。
二、链条炉和沸腾炉介绍1.链条炉链条炉属于与其他炉型相比较新型的炉型,其主要特点是具有滚筒式炉膛,炉膛内设置了一条链条。
链条根据设计要求的速度运动,将固体废弃物从炉膛入口端向炉膛出口端输送。
链条炉的优点是热效率高、成本低、操作简单等,但其排放的废气中含有较高的NOx。
2.沸腾炉沸腾炉是一种利用废弃物等固体燃料进行燃烧的炉型,其炉膛内部有一个称为沸腾床的装置,通过在沸腾床内调节气体流量和粘度,使固体废弃物在炉膛内的沸腾床内进行冲刷和分解。
沸腾炉的优点是可以对各种类型的固体废弃物进行燃烧处理,可以根据实际需要进行燃烧氧浓度的调节等,但排放的废气中也含有较高的NOx。
三、链条炉和沸腾炉SNCR技术方案1.SNCR技术原理SNCR技术是通过向燃烧室内喷入含有NH3的溶液,使NH3和NOx发生化学反应,形成氮和水。
在链条炉和沸腾炉的SNCR技术中,烟气中的NOx与摆脱废弃物中释放出来的氨气反应,通常需要将氨气在空气参与下氧化为NO,并在此基础上完成脱硝反应。
2.技术方案流程SNCR技术方案的流程主要包括:(1)掌握燃气NOx排放浓度变化的规律及相关参数的获取方法,如温度、氧浓度和过量空气系数等。
(2)确定SNCR剂的使用量和喷淋位置,对固定式切线等复杂空间形状的炉膛需要精确计算SNCR剂的喷射量和喷射方向。
(3)选取合适的控制系统和催化剂,完成对NOx的实时监测和控制。
(4)进行试验验证,确定SNCR系统的性能和可靠性,并根据实际效果调整SNCR剂的使用量和喷雾位置。
SNCR脱硝技术在中小型燃煤锅炉上的应用研究摘要:中小型燃煤锅炉等固定源装备燃烧化石燃料过程中释放的氮氧化物对环境造成的污染早就已经变成万众瞩目的焦点话题。
为了切合日益严厉的排放标准,如今对于nox的治理关键通过燃烧后烟气脱硝这一项技术,而其中选择性催化还原scr脱硝技术的应用最为广泛,这关键由于它的高选择性以及高效率。
全世界对于scr 脱硝的催化剂性能优化、催化反应机理、反应动力学等展开了十分广泛的研究,不过我国在这方面的探索还依然处在初始阶段。
本文就是在此背景下综述了关于尿素-sncr脱硝反应的基础研究。
关键词:脱硝技术,燃煤锅炉,氮氧化物abstract: small and medium-sized coal boiler fixed source equipment such as the burning of fossil fuels in the process of release nitrogen oxide pollution of the environment by would have become a topic of peoples attention. in order to suit increasingly severe emissions standards, now for the management of nox by burning gas key after this a denitration technology, of which selective catalytic reduction (scr denitration technology application of the most extensive, the key because of its high selectivity and high efficiency. the world of the catalyst for scr denitration performance optimization, catalytic reaction mechanism, reactionkinetics launched a wide range of research, but our country in this exploration also are still in the initial stage. this article is in the context of the recent advances on the urea-sncr denitration reaction of basic research. keywords: denitration technology, coal boiler and nitrogen oxides中图分类号:tk223文献标识码:a 文章编号:以煤作为主体的国家能源结构引发大气污染物排放总量一直都处于较高水平,区域性的大气污染问题已经显而易见,很多城市群空气污染表现出显而易见的区域性特征,nox的污染问题还没有获得行之有效的控制,酸雨的类型早就已经从硫酸型转化为硝酸以及硫酸复合型。