一、技術(shù)背景
LYWS煙氣脫硝添加劑是一種不用催化劑，在一定溫度范圍內(nèi)將含氨基的還原劑噴入爐膛內(nèi)，將煙氣中的NOX還原脫除，生成氮氣和水的清潔脫硝技術(shù)。傳統(tǒng)的SNCR煙氣脫硝技術(shù)普遍采用氨水或尿素溶液作為還原劑，NH3與NOX的還原反應(yīng)對于溫度條件非常敏感，一般認(rèn)為理想的溫度范圍為850-1100℃，其隨反應(yīng)器類型的變化而有所不同。SNCR煙氣技術(shù)具有簡單經(jīng)濟(jì)、操作方便、價格低廉等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。但是，當(dāng)溫度低于溫度窗口時，由于停留時間的限制，往往使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度較低，NH3和NOX的直接反應(yīng)受到限制甚至不能直接反應(yīng)，造成NOX還原率較低，同時未參加反應(yīng)的NH3也會造成氨逃逸。因此，溫度窗口較窄造成的問題使SNCR煙氣脫硝工藝的應(yīng)用受到限制?？紤]到SNCR煙氣脫硝反應(yīng)完成后，未參與反應(yīng)的NH3會繼續(xù)隨著煙氣流動，如果在流動過程中能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，則整體的脫硝效率必定得到較大提高。但是，煙氣流出爐膛后，其溫度也慢慢降低，從而使NH3和NOX不能直接反應(yīng)。為了解決這個問題，試驗證明，在中溫?zé)煹酪?/span>LYWS煙氣脫硝添加劑進(jìn)行脫硝，在不需要任何催化劑的情況下，實現(xiàn)脫硝目的，脫硝效率均可達(dá)到50%～70%以上，是一種優(yōu)于SCR催化還原脫硝方法的技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、高效、系統(tǒng)簡單、效果與SCR脫硝方法類似，并且在中溫區(qū)脫硝，能耐受煙氣中氧量變化，氨逃逸少，是一種經(jīng)濟(jì)實用的煙氣脫硝方法，特別適用于大、中、小型燃煤鍋爐（燃油、燃?xì)忮仩t）及電力、石油、化工、冶金、建材等行業(yè)的各種鍋爐及工業(yè)窯爐的煙氣脫硝。
二、技術(shù)優(yōu)點
1、在中溫區(qū)500-650℃加入LYWS煙氣脫硝添加劑使中溫區(qū)實施有效煙氣脫硝，反應(yīng)的有效時段延長，使LYWS煙氣脫硝添加劑的噴入口位置的布置更具有彈性，可根據(jù)需要來靈活布置；
2、LYWS煙氣脫硝添加劑在中溫下反應(yīng)后剩下未反應(yīng)的氨易被氧化為N2而不以氨的形式逸出；
3、由于少量具有強(qiáng)還原性的LYWS煙氣脫硝添加劑的加入，對氧量變化的適應(yīng)性增強(qiáng)，使LYWS煙氣脫硝添加劑可以用于爐窯、工業(yè)鍋爐、焚燒爐、燃?xì)廨啓C(jī)、燒結(jié)爐等氧量偏高的場合；
4、在中溫區(qū)，脫硝時采用LYWS煙氣脫硝添加劑，減少了LYWS煙氣脫硝添加劑的用量，使脫硝更為經(jīng)濟(jì)，同時在中溫區(qū)脫硝時為LYWS煙氣脫硝添加劑提供了另一次機(jī)會；中溫區(qū)一般煙氣溫度比高溫區(qū)更加均勻，容易控制反應(yīng)溫度，使反應(yīng)高效；
5、在中溫區(qū)采用以LYWS煙氣脫硝添加劑，比現(xiàn)有的SNCR脫硝方法能更好地與NOx反應(yīng)，所需要的（脫硝添加劑/NO）摩爾比小，即使沒有參與還原反應(yīng)的殘余LYWS煙氣脫硝添加劑，也不會直接或者以氨的形式從煙氣中向環(huán)境泄露；
6、在中溫區(qū)采用LYWS煙氣脫硝添加劑，能適應(yīng)爐窯、工業(yè)鍋爐、焚燒爐、燃?xì)廨啓C(jī)、燒結(jié)爐等氧量偏高的場合；
7、由于沒有氨的產(chǎn)生，所以不會在換熱面的壁面結(jié)鹽，避免了對換熱面的腐蝕；
8、在中溫區(qū)采用LYWS煙氣脫硝添加劑，*可以到達(dá)現(xiàn)有SCR脫硝的效果，而不受灰塵、SOX的影響，不影響昂貴的脫硝催化劑；在使用傳統(tǒng)SNCR煙氣脫硝方法和傳統(tǒng)SCR煙氣脫硝方法不達(dá)標(biāo)的場合，可以加入LYWS煙氣脫硝添加劑而使NOX排放達(dá)標(biāo)。
三、電站鍋爐煙氣脫硝
為了控制NOX的排放總量，標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011規(guī)定燃煤發(fā)電鍋爐除少數(shù)爐型外，NOX排放需低于100mg/Nm3（以NO2計），給NOX的減排帶來巨大的挑戰(zhàn)。目前安裝的以尿素溶液為脫硝劑的SNCR系統(tǒng)脫硝效率平均只有30%左右，很少達(dá)到40%以上，即使采取低NOX燃燒+SNCR技術(shù)，NOX的zui終排放仍高達(dá)200mg/Nm3以上，現(xiàn)有的脫硝方法需要安裝昂貴的SCR脫硝裝置才行。如某600MW機(jī)組的燃煤電站鍋爐，采用低NOX燃燒+SNCR技術(shù)后，NOX的排放濃度仍達(dá)200 mg/Nm3；采用LYWS煙氣脫硝添加劑后，在500～650℃的中溫段，排煙中NOX的濃度降低到96 mg/Nm3NO2，達(dá)到排放要求。
四、燃?xì)廨啓C(jī)煙氣脫硝
目前以燃?xì)廨啓C(jī)為基礎(chǔ)的IGCC循環(huán)的應(yīng)用日益廣泛，標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011規(guī)定以油為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的NOX排放需低于120 mg/Nm3（以NO2計）；以氣體為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的NOX排放需低于50 mg/Nm3（以NO2計）；現(xiàn)實中以油為燃料的機(jī)組排氣中NOX可高于200 mg/Nm3；而以氣體為燃料的機(jī)組排氣中NOX可高于100 mg/Nm3；如我國研發(fā)的110MW的R0110型燃?xì)廨啓C(jī)采用了干式低污染燃燒室設(shè)計后，以天然氣為燃料時NOX的排放仍達(dá)到113 mg/Nm3（15%O2條件下），其排煙溫度為603℃左右；采用LYWS煙氣脫硝添加劑噴入燃?xì)廨啓C(jī)排氣到余熱鍋爐的接管中，與排煙中NOX迅速反應(yīng)，從余熱鍋爐出口的NOX降低到48 mg/Nm3NO2，達(dá)到排放要求。
五、玻璃窯爐煙氣脫硝
目前根據(jù)國標(biāo)GB26453-2011的要求，對2014年起新建的平板玻璃工業(yè)爐窯NOX的排放需要低于700 mg/Nm3（以NO2計）。某新建廠使用天然氣為燃料，沒有采用純氧助燃時煙氣中NOX排放達(dá)2100 mg/Nm3，采用了純氧助燃，煙氣中NOX排放仍達(dá)到1500 mg/Nm3；離700 mg/Nm3（以NO2計）的標(biāo)準(zhǔn)還很遠(yuǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)只能采用SCR脫硝，但是不僅需要先除塵、脫氯、脫硫，而且脫硝催化劑價格昂貴。當(dāng)未采用純氧助燃時，以使用LYWS煙氣脫硝添加劑方式的方法進(jìn)行煙氣脫硝，分別在500～650℃中溫段噴入。zui后NOX排放在590～650 mg/Nm3（以NO2計）之間；脫硝效率69%以上，實現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。LYWS煙氣脫硝添加劑的另一重要好處是*余熱鍋爐受熱面，基本不影響余熱鍋爐運(yùn)行效率。
六、燃煤鍋爐煙氣脫硝
某燃煤工業(yè)鍋爐爐膛出口處煙氣溫度為1060℃，過量空氣系數(shù)在1.50～1.55之間，燃燒褐煤，并有廢油噴嘴，煙氣中NOX的初始濃度在400～500 mg/Nm3左右，以前沒有采用有效的脫硝措施。現(xiàn)采用LYWS煙氣脫硝添加劑進(jìn)行脫硝，同時在過熱器前605℃左右的中溫區(qū)，噴入LYWS煙氣脫硝添加劑后， NOX脫除效率70%以上，NOX排放達(dá)標(biāo)，煙氣中無NH3逃逸。
七、燒結(jié)爐煙氣脫硝
某新建燒結(jié)爐排煙中NOX常高于400 mg/Nm3，不滿足新標(biāo)準(zhǔn)氮氧化物的排放不高于300 mg/Nm3的要求。傳統(tǒng)的脫硝方法除向燒結(jié)料中加入尿素、石灰等添加劑外，目前沒有經(jīng)濟(jì)有效的De-NOX控制方法，而采用SCR技術(shù)，投資與運(yùn)行成本太高。采用LYWS煙氣脫硝添加劑進(jìn)行脫硝，在現(xiàn)有燒結(jié)爐的基礎(chǔ)上，向溫度高于530℃以上的中溫區(qū)風(fēng)箱內(nèi)噴入LYWS煙氣脫硝添加劑，使煙氣中的NOX在中溫區(qū)被還原，不僅NOX減排量達(dá)到50%以上，而且PCDD/Fs也實現(xiàn)了減排量達(dá)30%以上的效果。采用LYWS煙氣脫硝添加劑方式的脫硝方法，還可以和現(xiàn)有脫硝技術(shù)相結(jié)合，如和廢氣循環(huán)脫硝相結(jié)合進(jìn)一步提高NOX和二噁英的減排效果。采用LYWS煙氣脫硝添加劑方式的脫硝技術(shù)的顯著優(yōu)點是減排效果不受SOX和粉塵的影響。
八、焚燒爐煙氣脫硝
某爐排式垃圾焚燒爐燃燒的垃圾中皮革廢料、織物廢料較多。在未采取任何措施時NOX的排放濃度在350～450 mg/Nm3之間；大多數(shù)情況下在400 mg/Nm3左右；爐膛上部的溫度在920～1090℃之間，蒸汽過熱器前的煙溫為580～602℃。爐膛出口處過量空氣系數(shù)為1.6～1.7之間；該焚燒爐已經(jīng)裝有爐內(nèi)SNCR脫硝系統(tǒng)，傳統(tǒng)的SNCR脫硝方法使用尿素溶液為吸收劑，NOX仍不達(dá)標(biāo)。采用LYWS煙氣脫硝添加劑方式的方法進(jìn)行脫硝，脫硝效率達(dá)60%以上。排放*達(dá)標(biāo)，而且煙氣中無NH3泄漏。
九、工業(yè)鍋爐煙氣脫硝
某燃煤工業(yè)鍋爐爐膛出口處煙氣溫度為980℃，過量空氣系數(shù)在1.55～1.6之間，煙氣中NOX的濃度在500mg/Nm3左右。采用傳統(tǒng)的SNCR脫硝、以尿素為脫硝劑很難布置脫硝劑噴口，布置在爐膛出口溫度偏低；而爐內(nèi)墻均為水冷壁覆蓋無法開設(shè)噴口。采用LYWS煙氣脫硝添加劑在爐膛出口處位置布置噴口，在對流受熱面后、省煤器前530～550℃左右的中溫區(qū)噴入LYWS煙氣脫硝添加劑，脫硝效率66%以上，排放*達(dá)標(biāo)，而且煙氣中無NH3逃逸。
十、垃圾焚燒爐煙氣脫硝
某爐排式垃圾焚燒爐在未采取任何措施時，NOX的排放濃度在230～420mg/Nm3之間，大多數(shù)情況下在300mg/Nm3以上，爐膛上部的溫度在900～1100℃之間，蒸汽過熱器前的煙溫為550℃。爐膛出口處過量空氣系數(shù)為1.6～1.7之間；采用傳統(tǒng)SNCR脫硝方法以尿素溶液為脫硝劑的方法脫硝，在尿素溶液/NOX的化學(xué)當(dāng)量比=1.5時，排煙中NOX的濃度仍在210～280mg/Nm3之間，大多數(shù)情況下不能滿足標(biāo)準(zhǔn)NOX排放低于200mg/Nm3的要求；采用LYWS煙氣脫硝添加劑的方法進(jìn)行脫硝，僅在過熱器前煙道500～650℃噴入LYWS煙氣脫硝添加劑，脫硝效率70%以上，不僅排放*達(dá)標(biāo)，而且煙氣中無NH3逃逸。
