The boiler burns low calorific value and high ash fuel, and the tail ash concentration is much higher than that of pulverized coal boiler, which will cause serious wear and lower service life of SCR reactor catalyst, and will increase the operating cost; the flue gas temperature after the coal saver is lower than that of pulverized coal furnace, and the design of 310℃ is the lower temperature limit of SCR denitrification reaction, which is not conducive to the SCR reactor to improve denitrification efficiency; as the catalyst will oxidize SO2 to SO3 and reacts with fugitive ammonia to produce ammonia sulfate and ammonium hydrogen sulfate, which will easily cause ash accumulation and corrosion in the air preheater and increase the system resistance, affecting the safety of unit operation. In view of the above factors, SCR or combined SNCR+SCR denitrification process is not considered.

Selection of denitrification process

Comparison of flue gas denitrification technologies (Fujian region)

SNCR phù hợp với các đơn vị CFB, trước hết, nhiệt độ đầu ra lò của nó thường nằm trong khoảng 850--1000 ℃, nằm trong "cửa sổ nhiệt độ" hiệu quả của quy trình SNCR; thứ hai, khí thải sau khi đốt được chia thành ba sợi để đi qua thiết bị phân tách, được trộn mạnh trong thiết bị phân tách và thời gian lưu trú là hơn 1,5 giây. Và thời gian cư trú là hơn 1,5 giây, cung cấp một lò phản ứng tự nhiên và tuyệt vời cho quy trình SNCR; cuối cùng, do công nghệ đốt CFB là công nghệ đốt ít NOX nên nồng độ NOX đầu ra của lò hơi CFB thấp, sau đó qua quá trình SNCR nồng độ đầu ra đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường; Ngoài ra, chi phí đầu tư và vận hành của quy trình SNCR thấp hơn quy trình SCR, và các thử nghiệm công nghiệp và kinh nghiệm vận hành ở nước ngoài đều cho thấy hệ thống SNCR được sử dụng cho nồi hơi CFB. Ngoài ra, chi phí đầu tư và vận hành quy trình SNCR thấp hơn quy trình SCR, đồng thời các thử nghiệm công nghiệp và kinh nghiệm vận hành ở nước ngoài cho thấy hệ thống SNCR có thể được sử dụng trong lò hơi CFB với thiết kế hợp lý và hiệu suất khử nitrat hơn 50%, đồng thời thoát khí amoniac có thể ít hơn 8 trang/phút.

Compared with SCR denitrification technology, SNCR denitrification technology has the advantages of simple and easy implementation, low investment and operation cost, small footprint, short construction period, and NOx emission can be reduced. The construction period is short, and the NOx emission can meet the environmental protection requirements. According to meet the layout requirements, the investment cost is economical and reasonable, and the SNCR process is recommended for this project.

2. SNCR denitrification system reductant selection
SNCR denitrification system reducing agents are liquid ammonia, ammonia and urea.

1) Liquid ammonia:
Advantages: it will quickly evaporate into gas after spraying into the furnace chamber and will not cause wet wall and corrosion on the heated surface of the furnace;
Disadvantages: ammonia is toxic, flammable and explosive, high safety protection requirements for storage, and requires approval from relevant fire safety departments for mass storage and use; SNCR using liquid ammonia is relatively complex system, high initial investment costs, high operation and maintenance costs, high pipeline losses, frequent liquid ammonia leakage accidents, and from the safety aspect, it is recommended not to use liquid ammonia as reducing agent;

2) Ammonia:

Advantages: higher jet rigidity and penetration than ammonia jetting;
Disadvantages: ammonia is malodorous, volatile and corrosive, has certain operational safety requirements, and has a complex storage and delivery system due to the large amount of diluted water it contains;

3) Urea:
Take general industrial and agricultural urea as reducing agent, its nitrogen content is above 46%, and its transportation, storage and transportation do not need special safety protection measures.
Urea as the main industrial and agricultural materials, its larger production scale manufacturers in Fujian Province, there are Sanming Chemical Factory, Fujian Fubao Tengda Chemical Co., Ltd. and other enterprises, can ensure the supply of reducing agent - urea; its price: according to the November 2012 market forecast for the urea market price in Fujian area is stable, the local urea enterprises mainstream factory offer of about 2020 yuan / ton, the recent urea manufacturers Production is basically normal, the main products for the local market demand, local agricultural fertilizer demand off-season, urea manufacturers sales are not satisfactory, urea factory quotes steady decline, the current local urea enterprises factory quotes 2000-2030 yuan / ton or so, the recent stable arrival of urea from outside the province, local dealers with the market shipments, the current local market wholesale offer 2100 yuan / ton or so.
Urea was selected as the NOX reductant from a comprehensive consideration of safety, procurement, investment, operating costs, and system complexity.

3. The choice of reductant injection point

The NOx removal efficiency of SNCR method mainly depends on the reaction temperature, the stoichiometric ratio of NH3 and NOx, the degree of mixing, reaction time, etc. The flue gas temperature of CFB boiler is generally below 920℃, and the flue gas temperature in the separator area is between 870 - 908℃, the temperature control of SNCR process is crucial. If the temperature is too low, the reaction of NH3 is not complete and it is easy to cause NH3 to escape; while if the temperature is too high, NH3 will be easily oxidized to NO, offsetting the denitrification effect of NH3. Too high or too low temperature will lead to loss of reductant and decrease of NOx removal rate.
For SNCR denitrification reductant (urea or liquid ammonia), CFB boilers can provide a suitable temperature range for the reductant to react with NOx to achieve the purpose of NOx removal.
According to the current studies on circulating fluidized bed boilers by various research institutes, the best reductant injection point for SNCR is the cyclone separator inlet. According to the flow field calculation and actual measurement of the average residence time of flue gas in the cyclone separator will be roughly greater than 1S, and the temperature in the cyclone separator basically does not change, the reductant residence time in the appropriate temperature interval will be more than 1S, more than the best reaction residence time of 0.5 seconds, which is sufficient to allow its full reaction.

Trong bộ tách lốc xoáy của lò hơi CFB, trường dòng khí rất phức tạp, có sự quay và gia tốc của đầu vào bộ tách, sự quay và quay của dòng khí chính dọc theo thành trong của bộ tách. Với việc tách pha rắn, khí cũng quay vào thành và vùng hồi lưu được hình thành trong quá trình quay, tạo điều kiện rất tốt cho quá trình khuếch tán và trộn pha khí.
Sự khuấy trộn mạnh của pha khí trong cyclone rất thuận lợi cho phản ứng khử nitrat bơm amoniac. Trong lốc xoáy của nồi hơi CFB, chất khử và khí thải sẽ được trộn rất tốt, điều này có lợi để cải thiện hiệu quả khử nitrat.
Căn cứ vào các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất khử NOx của phương pháp SNCR, điểm bơm chất khử được chọn là đầu vào cyclone nhằm nâng cao hiệu suất khử nitrat.
Toàn diện ở trên: Công nghệ khử nitơ SNCR ít ảnh hưởng đến hiệu suất lò hơi, nhiệt độ khí thải, bề mặt gia nhiệt lò hơi và thiết bị hạ nguồn của lò hơi, không ảnh hưởng đến sự an toàn của vận hành thiết bị và không yêu cầu sửa đổi thiết bị mục tiêu; Công nghệ khử nitơ SNCR đơn giản và dễ thực hiện hơn công nghệ khử nitơ SCR, với chi phí đầu tư và vận hành thấp hơn, diện tích sàn ít hơn và thời gian xây dựng ngắn hơn. Hiệu suất khử nitrat SNCR có thể đạt 60%, có thể kiểm soát nồng độ phát thải NOx thấp hơn 100mg/Nm3 và đáp ứng yêu cầu giới hạn phát thải ô nhiễm đặc biệt đối với tất cả các tổ máy nhiệt điện tại các khu vực trọng điểm (tức là phát thải NOx đều đạt 50mg/Nm3). Theo yêu cầu sắp xếp, chi phí đầu tư là kinh tế và hợp lý,