煤粉气化烟气脱硝技术原理
利用窑内高温气体含氧量非常低的特性,在脱硝还原炉内加入的煤粉在高温中发生裂解和气化反应,产生 CO、H2、CH4、HCN和固定碳等还原剂。并且窑烟气中的CO2被燃料中的残碳还原成CO,由于CO具有较强的还原能力,将窑内高温形成的热力型NOx还原成正常的N2。
主要化学反应过程如下:
CO2+ C → 2CO
2CO + 2NO → N2 + 2CO2
2H2 + 2NO → N2 + 2H2O
2NHi + 2NO → N2 + …
而且温度越高,NO的脱除率越大。但是温度不宜过高,温度太高又将形成热力型NOx。
升级改造:
增加专用脱硝还原炉:煤粉在还原炉内高效生成CO等还原剂,将NOx还原成N2
分解炉锥体改造:原分解炉底部改锥体,三次风及还原炉风相对位置进入
窑尾用煤优化控制:根据窑尾CO含量,控制分解炉和还原炉分煤比例,高效脱Nox
C4分料改造: C4下料管分两路分别进分解炉和还原炉,吸收还原炉高温
专用窑尾燃烧器:采用专用强旋流扩散型煤粉燃烧器,提高煤粉的热解气化效果,以产生多的还原气氛。
煤粉气化烟气脱硝技术优势:
1、具有占地面积小,自身压损低,对原有系统影响小,一次性投资较低,设备增加少,操作简便,与原有预热器结合良好,后期维护及运营成本低等优势。
2、由于新增的脱硝还原炉相当于增加了分解炉的体积,故本工艺具有一定的提产能力。这是目前采用深度脱硝技术中,具有提产能力的工艺方法。
投资及工期:
1、系统改造后,NOx排放可以控制在<50mg/Nm3,氨逃逸可以做到<5mg/Nm3,氨水(浓度20%)使用量可降低到0.7t/h以下。
2、因分解炉炉容增大,产量可有5%左右的增加。
3、改造总工期约120天,其中停窑对接时间需要50天。
4、项目总投资不超过2500万元,远低于其他各种深度脱硝技术。
5、每年可以增加约500万元提产收益,每年可以节省336万元氨水用量。