脫硝制氧工程建設(shè)的必要性
國是世界上主要的煤炭生產(chǎn)和消費國，也是以煤炭為主要一次能源的國家，能源結(jié)構(gòu)長期以煤炭為主,煤炭生產(chǎn)使用中產(chǎn)生的，中國是煤炭儲量大國,煤炭在我國一次能源消費比例高達75%以上,高于全球平均水平我國是世界第二大能源生產(chǎn)國,也是世界第二大能源消費國,。近年來，在燃煤電站SOx排放的控制方面，我國采用引進技術(shù)和設(shè)備建立了一批VPSA制氧應(yīng)用在煙氣脫硫工程，不斷加大SOx排放的控制力度，SOx排放的增長勢頭已基本得到了控制，SOx排放總量將不斷降低。
因此，NOx的控制將是繼粉塵和SOx之后燃煤電站環(huán)保治理的重點。國家環(huán)境保護部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局已于2011年7月29日正式發(fā)布了《GB 13223-2011 火電廠大氣污染物排放標準》代替GB 13223-2003， 要求火電機組NOx排放濃度按限值100mg/Nm3（采用W型火焰爐膛的火力發(fā)電鍋爐，現(xiàn)有循環(huán)流化床火力發(fā)電鍋爐，以及2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的火力發(fā)電鍋爐按限值200mg/Nm3），新建機組從2012年1月1日開始執(zhí)行，現(xiàn)有機組從2014年年7月1日起執(zhí)行。近年來出現(xiàn)的SNCR-SCR混合法脫硝工藝是結(jié)合了SNCR技術(shù)投資省、SCR技術(shù)高效的特點而發(fā)展起來的一種新型工藝,具有使用安全、脫硝效率高、投資成本低等優(yōu)點,特別適合排放標準較高、受空間限制無法加裝大量催化劑以及液氨使用受到限制的中小型鍋爐脫硝改造。
VPSA制氧在脫硝的應(yīng)用分析
按照NOx生成機理，分為熱力型NOx，快速型NOx，燃料型NOx。據(jù)統(tǒng)計，煤焚燒時約75%～90%的NOx屬燃料型NOx。熱力NOx的生成依據(jù)廣義的Zeldovich機理核算。快速型NOx選用由De Soete提出的通用動力學(xué)參數(shù)及其快速型NOx猜測模型來核算。燃料型NOx依據(jù)De Soete機理分為揮發(fā)份NOx和焦炭NOx兩部分，揮發(fā)份熱解中心產(chǎn)品為HCN，揮發(fā)份中N悉數(shù)轉(zhuǎn)化為HCN，HCN能夠被O2氧化成NO，也能夠把NO復(fù)原生成N2，焦炭中的N直接轉(zhuǎn)化為NO。燃料再燃復(fù)原NOx是經(jīng)過NO和煤粉熱解分出的碳氫基團（CH、CH2和CH3）以及焦炭的復(fù)原反應(yīng)而導(dǎo)致NO減少。VPSA制氧機所產(chǎn)氧氣，純度大于93%，露點達到-80°度以下，通過降噪廠房和整套減震消音措施，噪音可以達到環(huán)保要求。同時，因其開停方便和流量調(diào)節(jié)功能，使其更適合用于污水處理、脫硫脫銷行業(yè)，配套臭氧發(fā)生器。目前，國內(nèi)蕭山電廠、濟南熱電、太陽紙業(yè)電廠等多套燃煤鍋爐脫硝項目，配套VPSA制氧做為臭氧發(fā)生器的氣源。并且，設(shè)計可靠的VPSA制氧機能長期穩(wěn)定的工作，開車率高，維修量少，是污水處理、脫硫脫銷燒等用氧源的理想選擇，國外氣體公司亦都采用同類流程
臭氧脫硝系統(tǒng)可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足最嚴格的減排要求。并且不會使SO2轉(zhuǎn)化為SO3，此外，一般的分級低氮燃燒技術(shù)，約20～30%二次風(fēng)從爐膛上部送入后，大量的未燃盡煤粉在上部燃燒導(dǎo)致過熱器溫升高。煙氣中的顆粒物和硫化物對臭氧消耗或 NOX脫除效率的影響并不明顯，該系統(tǒng)不僅可以高效去除氮氧化物，而且對二氧化硫和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時它不存在堵塞、氨泄漏等問題。
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