锅炉烟气脱硫脱硝技术

1、锅炉烟气脱硫脱硝技术锅炉烟气脱硫脱硝技术 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在 N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏 NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分v形成机理 燃料型NOxv燃料中的固定氮生成的NOx 热力型NOxv高温下N2与O2反应生成的NOx 瞬时NOv低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOv燃料中的N通常以原子状态与HC结合，CN键的键能较N N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOxv火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的比例v燃料中2080的氮转化为NOxFue

2、l NHCNN2NONHi(i=0,1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastO,H,OHfastNHislowNHi,NOslowv1 .改进燃烧技术改进燃烧技术： 传统低NOx燃烧技术v低氧燃烧v降低助燃空气预热温度v烟气循环燃烧v两段燃烧技术 先进低NOx燃烧技术v炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器v空气分级的低NOx旋流燃烧器v空气/燃料分级的低NOx燃烧器v2. 烟气脱硝： 干法脱硝。(SCR、SNCR、电子束照射烟气脱硝) 湿法脱硝。v2. 降低助燃空气预热温度 燃烧空气由27oC预热到315oC，NO排放量增加3倍v3. 烟气循环燃烧 烟气再循环可以降低氧浓度和燃烧区温

3、度主要减少热力型NOxv4. 两段燃烧技术 第一段：氧气不足，烟气温度低，NOx生成量很小 第二段：二次空气，CO、HC完全燃烧，烟气温度低v原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术 1. 炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器v炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴v类似于两段燃烧技术v脱硝技术的难点 处理烟气体积大 NOx浓度相当低 NOx的总量相对较大v3 3烟气脱硝技术烟气脱硝技术v烟气脱硝烟气脱硝 通常烟气脱硝也分为干法和湿法。通常烟气脱硝也分为干法和湿法。 v干法烟气脱硝主要有选择性催化还原法和选择干法烟气脱硝主要有选择性催化还原法和选择性非催化还原法。性非催化还原法。 v湿法脱硝

4、是先将烟气中湿法脱硝是先将烟气中NOx含量最多的含量最多的NO通通过氧化剂（如过氧化剂（如O3、CIO2等）氧化生成等）氧化生成NO2，再，再被水或碱性溶液吸收，这种方法的脱硝效率可被水或碱性溶液吸收，这种方法的脱硝效率可达达90%以上，而且可以和湿法脱硫结合起来实以上，而且可以和湿法脱硫结合起来实现同时脱硫脱硝，其缺点是系统复杂，用水量现同时脱硫脱硝，其缺点是系统复杂，用水量大并且有水二次污染的问题。大并且有水二次污染的问题。v选择性催化还原脱除NOX的运行成本主要受催化剂寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人，这就是选择性非催化还原技术。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入

5、炉内与NOX进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂，而且还需要一定的停留时间。还原剂喷入炉膛温度为8501100的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。尿素溶液脱硝（尿素溶液脱硝（SNCSNC）工艺）工艺（1 1）尿素溶液做为脱硝剂的反应）尿素溶液做为脱硝剂的反应 过程过程Na2CO3SO2Na2SO3CO22NaOHSO2Na2SO3H2ONa2SO3SO2H2O2NaHSO3v(1)脱硝剂制备系统脱硝剂制备系统v(2)炉前喷射系统炉前喷射系统v(3)自动控制系统自动控制系统v(1)系统简单：不需要改变现有

6、锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅炉的基础上增加氨或尿素储槽，氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单；v(2)系统投资小：相对于SCR的大约40美元kW-1 60美元kW-1的昂贵造价，由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨，所以SNCR大约5美元 kW-1 10美元kW-1的造价显然更适合我国国情；v(3) 阻力小：对锅炉的正常运行影响较小；v(4) 系统占地面积小：需要的较小的氨或尿素储槽，可放置于锅炉钢架之上而不需要额外的占地预算。硫是地壳中第六大丰富的元素，主要以硫酸硫是地壳中第六大丰富的元素，主要以硫酸盐的形式存在；盐的形式存在；大气中的含硫化合

7、物主要包括大气中的含硫化合物主要包括H2S、SO2、SO3；火山爆发、天然原始微生物火山爆发、天然原始微生物活动；活动；燃料燃烧、金属冶炼燃料燃烧、金属冶炼；天然气：以天然气：以H2S 的形式存在；的形式存在；石油燃料及油岩：有机硫形式存在；石油燃料及油岩：有机硫形式存在；石油制品：浓缩在高沸点组分中；石油制品：浓缩在高沸点组分中；煤：以细的黄铁矿（煤：以细的黄铁矿（FeS2）晶体形式或有机）晶体形式或有机硫形式存在。硫形式存在。22S OSO v我国SO2排放的行业特点 g/m3050100150200250WulumuqiLanzhouYinchuanXianZhengzhouTaiyua

8、nHuhoutJinanShiJZBeijingTianjingShenyangChangchunHarbinW HO Standard05 01 0 01 5 02 0 02 5 0ChengduKunmingChongqingGuiyangNanningChangshaWuhanGuangzhouNanchangHefeiNanjingFuzhouHangzhouShanghaiW H O S ta n d a r d g/m320世纪90年代末我国酸雨区域分布流化床燃烧技术流化床燃烧技术气流速度介于临界速度和输送速度气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态之间，煤粒保持流化状态鼓泡流化床和循环流化床常压流化床和增压流化床石灰石（石灰石（CaCO3）、）、 白云石（白云石（CaCO3MgCO3） CaSO4的摩尔体积大于的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙，由于孔隙堵塞，堵塞，CaO不可能完全转化为不可能完全转化为CaSO432224CaCOCaOCO1CaOSOOCaSO2 流化床脱硫的化学过程流化床脱硫的化学过程孔隙堵塞后，气体反应物必须通过产物层才能达孔隙堵塞后，气体反应物必须通过产物层才能达到反应界面，而固相到反应界面，而固相CaSO4对