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动力站脱硝装置中,氨水浓度制备与控制对NOx的影响

2023年03月19日 15:11:10      来源:上海京度电子科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:11

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SNCR脱硝工艺技术原理是在炉膛或烟道合适温度(850~1000℃)的位置喷入氨基还原剂(或尿素),无需催化剂,利用还原剂释放出的NH3将烟气中的NOx还原为无害的N 2和H 2O。因循环流化床锅炉炉膛温度较低,在850~900℃之间,燃烧生成的氮氧化物主要是燃料氮氧化物,一般在300mg/Nm3左右。循环流化床锅炉采用SNCR脱硝技术即可获得70%以上的脱硝效率,满足NOx实际排放浓度低100mg/Nm3的排放要求,且SNCR技术对炉内工况基本无影响,并具有投资小,运行成本低特点,非常适用于循环流化床锅炉。

1、氨水制备技术路线的选择

SNCR脱硝技术所用的还原剂一般为液氨、氨水和尿素等,在脱硝还原剂的选择上,综合考虑还原剂的储存条件、储存方式、制备过程中操作与控制、成本等因素,结合公司现有液氨储存系统和管理经验,及液氨稀释技术的发展情况,确定脱硝剂使用20%浓度左右的氨水,并采用以超级吸氨器为主体组成的液氨稀释系统来制备。

2、传统液氨制备氨水工艺技术

由于液氨与水生成氨水是一个放热过程,放出的热量会使液氨气化,要产生液击现象,因此传统的液氨制氨水工艺是先将液氨气化,然后用强化器循环吸收制为氨水。国内大部分工业氨水生产装置都是采用排管式换热器,这种装置不能一次性制备出合格氨水,需要2台30kW左右的氨水泵,两个大的氨水制备贮槽及大量的冷却水,不断进行循环吸收,历时2h制备出合格氨水。

3、氨水浓度对NOx去除率的影响

      在n(NH3):n(NOx)为1.2,喷射高度为8m,喷射角度为60°,喷射压力为0.4MPa,喷射速率为40m/s的条件下,稀释后氨水质量百分比浓度对NOx去除率的影响见下图。

由图中可见,NOx去除率随氨水浓度的降低而提高。其原因为在保持n(NH3):n(NOx)一定时,氨水浓度越低,则喷入的氨水体积越大,同时需要的雾化空气量也越多,使氨水与烟气有更加充分地接触,提高了二者混合的均匀度,使得NH3与NOx的反应更加充分,提高了NOx去除率。但NH3与NOx的反应对温度较敏感,同时原料的分解也需要较高的温度,氨水浓度越小,则喷入预分解炉的水分越多,这会降低预分解炉内的温度。故在保证NOx去除率达到80%的基础上,选择氨水的浓度在13%~14%较为合适。

4、氨水浓度在线分析仪--EMC E-Scan

       氨水浓度在线分析仪,分体式结构设计,为传感器和变送器两部分。传感器由:蓝宝石棱镜(9Mosh)、内置PT1000温度传感器、长寿命LED光源(10000h)、3648像素分辨率的CCD传感器组成;变送器由:In586sx 113MHz的CPU,6.7寸(640×480象素)彩色LCD显示器,键盘,EPROM存储卡及自动清洗系统组成。仪器采用全屏蔽抗干扰设计、耐高温和振动、宽量程,出厂线性校准和自动温度补偿。仪器操作界面友好软件,内置PT1000温度传感器,在线检测氨水的工艺温度,自动温度补偿并远处0-10V的信号。仪器可采用 RS-232 与计算机通讯,并可通过 4~20mA信号与DCS相通讯。由DCS控制调节氨水浓度。在线折光浓度计,无耗材,免维护,无漂移。仪器的自动清洗清洗系统自动清洗棱镜及自诊断功能及时排除故障,保证仪器的准确性,可减轻维护人员的工作量。全浇注玻璃钢外壳和全屏蔽钢板内壁设计,保证了仪器可以在任何恶劣的工况条件下运行平稳。

EMCE-Scan测量氨水的浓度,工艺控制在0%~50%之间。直接安装于循环液体管路上或槽体上,随时测量氨水浓度的变化,测量值传送到DCS通过PID调节,输出阀位信号控制补给水量,保证氨水的浓度恒定,这对氨气回收利用率起保障作用。E-Scan氨水浓度在线分析仪运算速度快、准确,偏差小于0.1%。测量值保持线性。仪器有温度自动补偿,自动清洗棱镜等功能。操作简单方便、维护量少、工作可靠等优点。E-Scan氨水浓度在线分析仪在高温有腐蚀性气体的环境下仍然十分准确。实践证明E-Scan氨水浓度在线分析仪能够为工业生产提供准确的数据,在国内是应用效果的一套浓度分析仪器。

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