CN102671541B - 一种高、中温烟气sncr脱硝剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高、中温烟气SNCR脱硝剂及其使用方法,具体为:在高温区以尿素溶液中混入少量肼的混合物质为脱硝剂;在中温烟道以肼类物质中混入尿素或尿素溶液、同时在烟气的高温区和中温区进行脱硝,在脱硝剂和初始NOx的化学当量比在高温区和中温区分别在(1.2~2.0):1和(1.1~1.7:1)范围内、在不需要任何催化剂的情况下,控制高温区烟气中氧量不超过9%,中温区氧量低于17%,实现脱硝目的,烟气的脱硝效率可达50%~70%以上;或单在中温烟道使用上述中温脱硝剂、脱硝剂/初始NOx的化学当量比在(1.2~2.0):1、氧量在16%以下,脱硝效率达50%以上。本发明相比现有的选择性催化还原脱硝技术,系统更为简单、但是效果类似。相比已有的SNCR脱硝方法,不仅有效温度区扩大,允许的氧量的范围也扩大。
Description
技术领域
本发明属于环境保护领域,具体涉及一种高、中温烟气SNCR脱硝剂及其使用方法,适用于电站锅炉、工业锅炉、焚烧炉、窑炉、燃气轮机等的烟气脱硝。
背景技术
电站锅炉、工业锅炉、焚烧炉、窑炉、燃气轮机等的烟气会向环境排放包括NO、NO2、N2O等氮氧化物(通常称为“NOx”),因其对人体有害、引发酸雨、并且是光化学烟雾的重要产生原因,NOx的排放受到越来越严格的限制,现有控制NOx排放的技术主要有三种:1)分级燃烧,实施方式包括低NOx燃烧器(LNB)和燃料再燃。但分级燃烧技术对NOx的生成和排放控制效果有限,LNB一般只有30~50%的效率,再燃的效率约为50~60%,单采用分级燃烧难以达到NOx的排放标准。2)选择性催化还原(SCR),将氨或尿素等脱硝剂喷入到200~450℃的烟气中,在催化剂的作用下,把NOx还原成N2和H2O。虽然SCR系统能相对容易地实现80~90%的NOx脱除率,但此方法存在的缺点是:需要设置催化剂反应塔,系统复杂,而且催化剂费用高、烟气中导致催化剂失效的因素较多,燃煤时催化剂的使用寿命仅约四年,而且失效的催化剂需要作为危险固废处理。3)选择性非催化还原法(SNCR),在高温段不需要催化剂的情况下,将脱硝剂(通常是氨和尿素)喷入从而把NOx还原成N2。但此时SNCR只有在一个很狭窄的温度范围内(氨:900-1050℃;尿素:950-1100℃)有效。温度更高的条件下,脱硝剂本身会被氧化成NOx;而温度低于反应温度时,选择性还原反应速率很慢,未反应的脱硝剂也容易被氧化,且容易造成氨泄漏腐蚀设备。而且在现有的燃烧系统中,最佳温度范围(即通常称为“温度窗口”)可能随燃烧工况的变化和烟道内较大的温度梯度的变化而发生变化,这给脱硝剂喷射位置的确定带来了很大的困难。此外,烟气中氧含量也会影响SNCR的效果。氧量升高的情形在实际中常会遇到,如垃圾焚烧与燃气轮机的排烟。在高氧量下有人尝试用三聚氰酸(CYA)为脱硝剂,在15%的氧量下仍能还原NO,对烟气中氧量的升高不敏感;但CYA的脱硝反应会生成较多的N2O,同时CYA也存在较窄的温度窗口限制(650~800℃)(Siebers D.L. and Caton J.A. “Removal of Nitric Oxide from Exhaust Gas with CYA”, Combustion and Flame 79; 31-46,1990)。肼类物质作为含氮的强脱硝剂,不仅具有较宽的温度窗口,而且受热分解不会以原物质形态泄露,合理的控制也能避免氨泄漏,同时肼类物质具有一定的耐受氧量升高的能力,避免了氧量的对系统脱硝的干扰。发明专利申请“一种中高温烟气脱硝方法”披露了利用肼在中温区脱硝的方法(中国发明专利申请“一种中高温烟气脱硝方法” 200610023482.8),但是作为火箭推进剂的肼价格较为昂贵,为了更经济、安全高效地处理烟气中的NOx,本发明人员创造性地在肼中加入尿素,以尿素替代部分肼。本发明的另一好处是大大的扩展了高温区的有效温度窗口范围。高、中温区的联合使用降低了总的药剂消耗量。
发明内容
本发明的目的是提供一种经济、高效、在高、中温区同时脱硝、能耐受烟气中氧量变化、脱硝剂泄露少、用量经济的一种高、中温烟气SNCR脱硝剂及其使用方法。
本发明提出的高、中温烟气SNCR脱硝剂,所述脱硝剂由肼类物质和尿素或尿素溶液混合而成,在927~1157℃高温区,控制肼类物质与尿素溶液的混合量,使肼类物质中的氮占肼类物质和尿素溶液中的总氮的摩尔百分比为0~22%;在500~650℃中温区,控制尿素或者尿素溶液混入肼类物质中的混入量,使尿素中的氮占肼类物质和尿素或尿素溶液中总氮的摩尔百分比为8~22%。
本发明中,所述肼类物质为肼N2H4或者水合肼N2H4.H2O。
本发明中,在高温区,控制肼类物质中的氮占肼类物质和尿素溶液中的总氮的摩尔百分比为16-20wt%。
本发明中,在高温区,尿素溶液为配制脱硝剂的基础溶液;控制尿素溶液的浓度为8-12wt%。
本发明中,在中温区,肼或水合肼溶液为配制脱硝剂的基础溶液;控制水合肼溶液的浓度为5-30wt%。
本发明中,较佳的,在525-605℃中温区,控制水合肼溶液的浓度为10-30%。
本发明提出的高、中温烟气SNCR脱硝剂的使用方法,脱硝剂作为还原剂,将脱硝剂分别加入到中温区和高温区进行脱硝,控制高温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比为(1.2~2.0):1,烟气中氧量控制在≤9%;中温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比是1.1:1~1.7:1,烟气中氧量不超过17%。
本发明提出的高、中温烟气SNCR脱硝剂的使用方法,其特征在于脱硝剂作为还原剂,将脱硝剂加入到中温区进行脱硝,中温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比是1.2:1~2.0:1,烟气中氧量不超过16%。
一种烟气脱硝方法,采用肼类物质(例如肼(N2H4)、水合肼(N2H4.H2O))和尿素的合理配比,在高温区(927~1157℃)以尿素溶液中混入少量肼(肼(N2H4)或水合肼,使肼所贡献的氮的摩尔比为0~ 22%)的混合物质为脱硝剂;在中温烟道(500~650℃)以水合肼(N2H4.H2O))溶液中混入尿素或尿素溶液、且尿素所贡献氮的摩尔比在8%~22%之间的混合物为脱硝剂,同时在烟气的高温区和中温区进行脱硝,在不需要任何催化剂的情况下,控制高温区烟气中氧量不超过9%,中温区氧量低于17%;当仅将脱硝剂加入到中温区进行脱硝,中温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比是1.2:1~2.0:1,烟气中氧量不超过16%。即可实现脱硝目的,烟气的脱硝效率可达50%~70%以上。本发明相比选择性催化还原脱硝系统简单、但是效果类似。
上述脱硝方法的特征是,当氧气浓度在9%以下(高温区体积浓度)和17%以下(中温区氧量体积浓度)、或者16%以下(单使用中温区脱硝时氧量体积浓度)非催化还原脱硝效率可达50%~70%以上。
本发明涉及到的原理是:
肼和尿素为脱硝剂喷入热烟气后与烟气中的NOx接触总体上发生如下反应:
氧浓度很低时:
存在较高氧量时:
氧量更高时:
同时在受热时肼与尿素总体上可以表示为如下的分解与燃烧反应:
氧浓度很低时受热分解:N2H4CO →NH3+HNCO
氧浓度足够高时:
N2H4CO+3/2O2→N2+2H2O+CO2
水合肼低温脱除NO的主要基元反应是:
N2H4 (+M) =2NH2 (+M)
NH2+NO=N2+H2O
由于烟气中总是存在一定量的氧气,因此可以合理控制避免肼分解产生NH3和N2。事实上根据计算,肼和NO以及与O2反应的吉布斯自由焓变ΔGθ远大于缺氧分解的吉布斯自由焓变(张祚明,肼中高温区净化烟气中NOx 及酸性气体影响的研究.学位论文,2007.),因此肼的自身分解反应与氧化反应相比不占优势;在实践中利用肼类物质脱硝也很少检测到氨释放。
本发明较好的实施条件是:
脱硝时所用脱硝剂是水合肼与尿素的混合物,在高温区(927~1157℃)和中温区(500~650℃)的配比不同。在高温区用浓度为8~12 wt%的尿素溶液为母液,在其中注入肼(N2H4)或水合肼(N2H4.H2O)的溶液作为脱硝剂;在中温区用以浓度为5~30wt%的水合肼溶液为母液,其中加入者尿素溶液作为脱硝剂; 脱硝剂/NOx的化学当量比分别在(1.2~2.0):1和(1.1~1.7):1范围内,可达到高效烟气脱硝的目的。
更为优化的反应条件是对于混入肼或者水合肼的尿素溶液为高温脱硝剂,其合适的喷入的烟气温度区是1057~1097℃,肼或水合肼的混入比例使肼氮占总N的摩尔比例为16~20%。
高温区脱硝剂和NOx的化学量比是1.2: 1 ~ 2 : 1,烟气中氧量不超过9%。
更为优化的反应条件还包括同时在525~605℃区间喷入中温脱硝剂---混有尿素的水合肼溶液,水合肼母液的浓度为10~30wt%,混入尿素溶液使尿素贡献的N占脱硝剂总N的比例为14~20%。
与高温区结合脱硝时,中温区脱硝剂和中温区NOx的化学当量比是1.1:1~ 1.7:1,烟气中氧量不超过17%。
单采用中温区脱硝时,中温区脱硝剂和中温区NOx的化学当量比是1.2:1~ 2.0:1,烟气中氧量不超过16%。
与现有烟气脱硝技术相比,本发明的优点是:
1)在高温区尿素中混合水合肼或者肼使高温区的实质有效温度窗口从950-1100℃扩展到927~1157℃,反应的有效时段延长,使脱硝剂的喷入口位置的布置更具有弹性,可根据需要来灵活布置;
2)尿素和肼的混合物在高温下反应后剩下未反应的脱硝剂易被氧化为N2而不以氨的形式逸出;
3)由于少量具有强还原性的肼的混入,对氧量变化的适应性增强,使SNCR脱硝过程可以用于炉窑、工业锅炉、焚烧炉、燃气轮机、烧结炉等氧量偏高的场合;
4)在中温区水合肼的溶液中加入一定量的尿素,减少了水合肼的用量,使脱硝剂更为为经济;同时中温区为SNCR脱硝提供了另一次机会;中温区一般烟气温度比高温区更加均匀,容易控制反应温度,使反应高效;
5)中温区以水合肼为基础的脱硝剂,能比现有的其它脱硝剂更好地与NOx反应,所需要的(脱硝剂/NO)摩尔比小,即使没有参与还原反应的残余脱硝剂,也不会直接或者以氨的形式从烟气中向环境泄露;
6)中温区的氧量上限可以高达16%~17%,能适应炉窑、工业锅炉、焚烧炉、燃气轮机、烧结炉等氧量偏高的场合;
7)由于没有氨的产生,所以不会在换热面的壁面结盐,避免了对换热面的腐蚀;
8)高温区和中温区可以同时使SNCR脱硝,完全可以到达现有SCR脱硝的效果,而不受灰尘、SOx的影响,不需要昂贵的催化剂;在既有使用纯高温区SNCR脱硝不达标的场合,可以再加入本发明的中温脱硝方法而使排放达标。
因而本发明是一种经济、灵活、操作性强而且高效的脱硝方法。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做详细说明:
本发明的工作原理为:通过尿素和水合肼(或者肼)的合理配合,在高温烟气(927~1157℃)中喷入以尿素为主、混入少量肼和水合肼的混合物脱硝剂;在中温段(500~650℃)喷入以肼或者水合肼为主、混入少量尿素的混合物为脱硝剂;高温区和中温区同时脱硝即能高效地还原烟气中的NOx。
实施例1: 焚烧炉烟气脱硝
某炉排式垃圾焚烧炉在未采取任何措施时NOx的排放浓度在230~420 mg/Nm3之间;大多数情况下在300mg/Nm3以上;炉膛上部的温度在900~1100℃之间,蒸汽过热器前的烟温为550℃。炉膛出口处过量空气系数为1.6~1.7之间;采取以尿素为脱硝剂的SNCR脱硝措施,在尿素:NOx的化学当量比=1.5时,排烟中NOx的浓度仍在210~280 mg/Nm3之间,大多数情况下不能满足最新标准NOx排放低于200mg/Nm3的要求;采用本发明方案,仅在过热器前烟道喷入水合肼溶液(浓度30wt%)中混入尿素溶液的混合物为中温脱硝剂、尿素N所占的比例为20%;脱硝剂/NOx的化学当量比为1.5(以420 mg/Nm3为计算基准);喷口后面测点的温度、氧量的体积浓度、排烟中NOx的排放量见表1。
表1 单中温区以水合肼与尿素混合物为脱硝剂时脱硝效率
喷口后的烟温(℃) | 烟气中的氧量(%vol) | 喷口处NOx浓度(mg/Nm3) | NOx的排放量(mg/Nm3基于NO2) | 脱硝效率(%) |
534 | 16.8 | 420 | 231 | 45 |
567 | 16.7 | 348 | 198 | 43.1 |
598 | 16.2 | 278 | 184 | 33.8 |
605 | 15.7 | 310 | 222 | 28.4 |
如果同时在炉膛内喷入本发明的高温脱硝剂:尿素溶液中添加少量水合肼的混合物、水合肼N占总N的摩尔比例为16%;脱硝剂/NOx的化学量比为1.5(以420mg/Nm3为计算基准),而中温区的脱硝剂同上、脱硝剂/NOx的化学量比仍为1.5(仍以420 mg/Nm3为计算基准)、保持在534℃左右喷入;则排烟中NOx的排放量见表2。
表2 同时在高温区以及中温区脱硝时的脱硝效率
高温喷口位置 | 炉膛出口的氧量(%vol) | NOx的排放量(mg/Nm3 NO2) | 脱硝效率(%) |
炉膛上部四周 | 8.4 | 123 | 70.7 |
可见不仅排放完全达标,而且烟气中无NH3逃逸。
实施例2: 焚烧炉烟气脱硝
某炉排式垃圾焚烧炉燃烧的垃圾中皮革废料、织物废料较多。在未采取任何措施时NOx的排放浓度在350~450 mg/Nm3之间;大多数情况下在400 mg/Nm3左右;炉膛上部的温度在920~1090℃之间,蒸汽过热器前的烟温为580~602℃。炉膛出口处过量空气系数为1.6~1.7之间;该焚烧炉已经装有炉内SNCR脱硝系统,使用尿素溶液为吸收剂,但是仍不达标。目前因为NOx的排放达标问题,采取本发明进行改造。在原SNCR系统中,仍以原来使用的11%wt的尿素溶液为母液,向母液中注入工业中用剩的肼,使溶液中肼的浓度达到0.184%,最终肼贡献的N占溶液中总N的百分比为3%;在尿素:NOx的化学当量比=1.2时,排烟中NOx的浓度仍在270~290 mg/Nm3之间,同时在过热器前烟道喷入水合肼溶液(6wt%)中混入尿素晶体的混合物为中温脱硝剂、尿素N所占的比例为16.7%;脱硝剂/NOx的化学当量比为1.7(以450 mg/Nm3为计算基准);烟囱前面测点的温度、氧量的体积浓度、排烟中NOx的排放量见表3。
表3 加上中温区以水合肼与尿素溶液混合物为脱硝剂后最终脱硝效率
排放完全达标,而且烟气中无NH3泄漏。
实施例3:工业锅炉烟气脱硝
某燃煤工业锅炉炉膛出口处烟气温度为980℃,过量空气系数在1.55~1.6之间,烟气中NOx的初始浓度在500mg/Nm3左右。采用常规的SNCR脱硝、以尿素为脱硝剂很难布置脱硝剂喷口,布置在炉膛出口温度偏低;而炉内墙均为水冷壁覆盖无法开设喷口。采用本发明在炉膛出口处位置布置喷口,喷入本发明中以尿素、水合肼混合物配制的高温脱硝剂(其配比是8%的尿素溶液与30wt%的水合肼溶液混合),最终使尿素N与水合肼N的比例为4.7 : 1(水合肼贡献的N占总N摩尔比为17.5%); 脱硝剂的喷入量为(脱硝剂/NOx)的化学当量比为=1.86 (以500mg/Nm3为基准),NOx脱除效率见表4。
表4 尿素与水合肼配制的高温脱硝剂对工业锅炉的高温脱硝效率
炉膛出口处烟温,(℃) | 烟气中NOx,(mg/Nm3) | 烟气中的氧量, (%vol) | 脱硝效率, (%) |
959 | 501 | 7.88 | 37.3 |
971 | 510 | 7.8 | 39.5 |
981 | 513 | 7.45 | 40.5 |
如果仅喷入尿素溶液,在此温度段,脱硝效率在20%以下。而喷入氨则会造成后边受热面上结盐。
如果同时在对流受热面后、省煤器前530~550℃左右烟温区喷入中温脱硝剂---该脱硝剂的配制方法是在15wt%的水合肼溶液中加入尿素晶体、并使尿素N占脱硝剂总N的摩尔比为9.1%;脱硝剂/NOx的化学当量比为1.1 (以500 mg/Nm3 为计算基准),而高温区的脱硝剂和反应条件同上、则排烟中NOx的排放量见表5。
表5 同时在高温区以及中温区脱硝时的脱硝效率
中温喷口处烟温,(℃) | 喷入口的氧量(%vol) | NOx的排放量(mg/Nm3) | 脱硝效率(%) |
530~550 | 9 | 170 | 66 |
可见排放完全达标,而且烟气中无NH3逃逸。
实施例4:锅炉烟气脱硝
某燃煤工业锅炉炉膛出口处烟气温度为1060℃,过量空气系数在1.50~1.55之间,燃烧褐煤,并有废油喷嘴,烟气中NOx的初始浓度在400~500mg/Nm3左右,以前没有采用有效的脱硝措施。现采用本发明进行改造,在炉膛出口采用常规的SNCR脱硝、以12%的尿素溶液为脱硝剂(水合肼的掺入比为0);同时在过热器前605℃左右的温区,喷入本发明中温脱硝剂,该脱硝剂以30wt%的水合肼溶液和12%的尿素溶液混合配制而成,尿素N与水合肼N的比例为5 : 1(水合肼贡献的N占总N摩尔比为16.67%); 高、中温段脱硝剂的喷入量、NOx脱除效率见表6。
表6 高、中温脱硝剂对工业锅炉的联合脱硝效率
炉膛出口处烟温,(℃) | 高温区脱硝剂/NOx当量比 | 中温区脱硝剂/NOx当量比 | NOx的排放量(mg/Nm3) | 脱硝效率, (%) |
1060 | 1.2 | 1.58 | 121~134 | 70~73 |
NOx排放达标;烟气中无NH3逃逸。
实施例5:烧结炉烟气脱硝
某新建烧结炉排烟中NOx常高于400mg/Nm3,不满足新标准氮氧化物的排放不高于300 mg/Nm3的要求。除向烧结料中加入尿素、石灰等添加剂外,目前没有经济有效的De-NOx方法,而采用SCR技术,投资与运行成本均太高。采用本发明技术时,在现有措施的基础上,向温度高于530℃以上的高温区风箱内喷入中温脱硝剂---水合肼和少量尿素混合配制而成:以5%的水合肼溶液为母液,加入适量的尿素晶体,使尿素N占脱硝剂总N的摩尔比为16.7%,脱硝剂的喷入量为(脱硝剂/NOx)的化学当量比为=2.0(以400mg/Nm3为基准), 喷入的部位接近烧结料层并且朝向料层方向,氧量浓度为15.5%,脱硝剂的喷入使烟气中的NOx在中温区被还原,不仅NOx减排量达到50%以上,而且PCDD/Fs也实现了减排量达30%以上的效果。这一技术还可以和现有技术相结合、如和废气循环相结合进一步提高NOx和二噁英的减排效果。本技术的显著优点是减排效果不受SOx和粉尘的影响。
实施例6:电站锅炉烟气脱硝
为了控制NOx的排放总量,最新标准GB13223-2011规定燃煤发电锅炉除少数炉型外,NOx排放需低于100mg/Nm3(以NO2计),给NOx的减排带来巨大的挑战。目前安装的以尿素为脱硝剂的SNCR系统脱硝效率平均只有30%左右,很少到40%以上,即使采取低NOx燃烧和SNCR技术,NOx的最终排放仍高达200 mg/Nm3以上,现有技术需要安装昂贵的SCR脱硝装备才行。如某600MW机组的燃煤电站锅炉,采用低NOx燃烧和SNCR技术后,NOx的排放浓度仍达203 mg/Nm3;采用本发明技术,在500~650℃的温度段,使用25wt%的水合肼中加入一定量的尿素晶体为中温脱硝剂,该中温脱硝剂中尿素N占总N的比例为16%;喷入550℃左右的烟温区,脱硝剂的喷入量为(脱硝剂/NOx)的化学当量比为=2.0:1(以200mg/Nm3为基准);水分蒸发后烟气温度降低约5℃左右;此时排烟中NOx的浓度降低到96mg/Nm3 NO2,脱硝效率为52%,达到排放要求。
实施例7:燃气轮机烟气脱硝
目前以燃气轮机为基础的IGCC循环的应用日益广泛,最新标准GB13223- 2011规定以油为燃料的燃气轮机机组的NOx排放需低于120mg/Nm3(以NO2计);以气体为燃料的燃气轮机机组的NOx排放需低于50mg/Nm3(以NO2计);现实中以油为燃料的机组排气中NOx可高于200 mg/Nm3;而以气体为燃料的机组排气中NOx可高于100 mg/Nm3;如我国研发的110MW的R0110型燃气轮机采用了干式低污染燃烧室设计后,以天然气为燃料时NOx的排放仍达到113mg/Nm3(15%O2条件下),其排烟温度为603℃左右;采用本发明技术中的中温脱硝,使用水合肼中加入一定量的尿素为脱硝剂,水合肼与尿素混合液体中尿素N占总N的比例为16.7%,配比时采用15wt%的水合肼溶液中加入尿素晶体;喷入燃气轮机排气到余热锅炉的接管中,脱硝剂的喷入量为(脱硝剂/NOx)的化学当量比为=2:1(以113mg/Nm3为基准);水分蒸发后混有尿素的水合肼与排烟中NOx迅速反应,从余热锅炉出口的降低到48mg/Nm3 NO2,脱硝效率为57.5%,达到排放要求。
实施例8:玻璃窑炉烟气脱硝
目前根据国标GB26453-2011的要求,对2014年起新建的平板玻璃工业炉窑NOx的排放需要低于700 mg/Nm3(以NO2计)。某新建厂使用天然气为燃料,没有采用纯氧助燃时烟气中NOx排放达2100mg/Nm3;采用了纯氧助燃,烟气中NOx排放仍达到1500mg/Nm3;离开700 mg/Nm3(以NO2计)的标准还很远。现有技术只能采用SCR脱硝,但是不仅需要先除尘、脱氯、脱硫,而且催化剂价格贵。当未采用纯氧助燃技术时,以本发明技术来脱硝,同时采用高温脱硝剂和中温脱硝剂,分别在高温和中温段喷入。在窑气1000℃的温区喷入高温脱硝剂,该高温脱硝剂由12%的尿素溶液和20%的水合肼溶液配制而成,其中肼贡献N的比例为14%,脱硝剂/NOx的化学当量比为1.7,同时在窑气冷却到600℃的温区,喷入中温脱硝剂,该脱硝剂为20%水合肼溶液混入12%的尿素溶液配成,尿素N的比例为20%;脱硝剂/NOx的化学当量比为1.2,烟气中氧量不超过8%;最后NOx排放在590~650mg/Nm3(以NO2计)之间;脱硝效率69%以上,现实了达标排放。
采用了纯氧助燃,烟气中NOx排放水平在1500mg/Nm3左右时,采用本发明的中温SNCR技术,在烟气冷却到600℃的温区,喷入中温脱硝剂,该脱硝剂为20%水合肼溶液中加入尿素晶体配成,尿素N的比例为17%;脱硝剂/NOx的化学当量比为2.0,烟气中氧量不超过8%;最后NOx排放在650~670mg/Nm3(以NO2计)之间;脱硝效率55%以上,现实了达标排放。本发明的另一重要好处是脱硝剂的喷入不腐蚀余热锅炉受热面、基本不影响余热锅炉运行效率。
上述实施例仅作为本发明的例证,但是本发明的应用并不局限于此,例如其他肼类物质(如碳酰肼)中添加尿素溶液作为脱硝剂,并可以以液态方式喷入或者直接混入燃料中(对于烧结炉就是混入烧结料中)。用于垃圾焚烧炉和钢铁厂烧结炉时,另一个好处是肼的喷入对二噁英的抑制作用较尿素更为有效。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种中温烟气SNCR脱硝剂,其特征在于所述脱硝剂由肼类物质和尿素溶液混合而成,在500~650℃中温区,控制尿素或者尿素溶液混入肼类物质中的混入量,使尿素中的氮占肼类物质和尿素或尿素溶液中总氮的摩尔百分比为8~22%。
2.根据权利要求1所述的中温烟气SNCR脱硝剂,其特征在于所述肼类物质为肼N2H4或者水合肼N2H4.H2O。
3.根据权利要求1所述的中温烟气SNCR脱硝剂,其特征在于在中温区,肼或水合肼溶液为配制脱硝剂的基础溶液;控制水合肼溶液的浓度为5-30wt%。
4.根据权利要求1所述的中温烟气SNCR脱硝剂,其特征在于在525-605℃中温区,控制水合肼溶液的浓度为10-30 wt %。
5.一种如权利要求1所述的中温烟气SNCR脱硝剂的使用方法,其特征在于脱硝剂作为还原剂,将脱硝剂加入到中温区进行脱硝,可以和高温区脱硝同时进行,并控制高温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比为(1.2~2.0):1,烟气中氧量控制在≤9%;中温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比是1.1:1 ~ 1.7:1,烟气中氧量不超过17%。
6.一种如权利要求1所述的高、中温烟气SNCR脱硝剂的使用方法,其特征在于脱硝剂作为还原剂,将脱硝剂加入到中温区进行脱硝,中温区脱硝剂和初始NOx的化学当量比是1.2:1~2.0:1,烟气中氧量不超过16%。
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