电厂脱硝技术方案选择

脱硝方案选择的探讨

液氨SCR

与

尿素SCR

尿素(SNCR+SCR)混合法尿素SNCR

美国FuelTech公司刘明辉

2008年10月版RobertLiu刘明辉

Robertliu@

orzyrob@联系电话(TEL)：10-84871465/p>

传

真(FAX)：10-84871470

美国燃料技术公司，北京福泰克环保科技有限公司

北京市朝阳区慧忠里103号楼洛克时代中心B座1912室

邮编：100101美国FuelTech公司美国FuelTech公司是美国纳斯达克的上市公司（代码FTEK）业务领域：空气污染控制技术燃料处理技术先进的计算机仿真技术

脱硝技术供应商

尿素-SNCR尿素-SNCR/SCR混合法

天然气再燃

尿素-SCR氨法－SCR改造为尿素－SCR目前在中国的业绩江苏利港电厂（4×600MW）：

SNCR工艺，已通过环保验收；江苏阚山电厂（2×600MW）：

SNCR/SCR混合工艺，正在调试；华能北京热电厂（4×830t/h）：尿素SCR工艺，奥运工程，已通过环保验收；北京石景山热电厂（4×200MW）：尿素SCR工艺，奥运工程，已通过环保验收；香港中华电力（4×600MW）：尿素SCR工艺。华能伊敏电厂（2×660MW）：

SNCR工艺，2007年7月成立北京福泰克环保科技有限公司实施国产化的工作。

（BeijingFuelTechEnvironmentalTechCo.）华能首套烟气脱硝装置成功投运

10月13日，中国华能集团公司首套锅炉烟气脱硝装置――华能北京热电厂2号锅炉脱硝装置成功投运

。特别是在国内电厂烟气脱硝工程中首次采用尿素热解方法分解出还原剂，具有安全性较高、占地面积小的特点。该脱硝工程于2006年12月开工，其他3套脱硝装置将在2007年年底前投运。（来源：中国华能集团公司）主要内容一、选择方案的标准二、基本方案－－－

液氨SCR

三、升级方案－－－尿素SCR四、较佳方案－－－尿素(SCR＋SNCR)五、经济适用方案－－－尿素SNCR六、各方案的技术经济指标七、结论－－－没有最佳只有最适合您的方案一、选择方案的标准

1.选择脱硝方案的原则安全生命＋政治?可靠有业绩？？经济？？？

目标是以较低的成本满足环保要求，而不是追求最高的脱硝率。

2.影响脱硝方案选择的因素

内部跑前期的－－－早日拿到批文搞基建的－－－保工期/压造价管运行的－－－安全/可靠/运行经济外部政府－－－环保局、发改委准政府－－－电规院、中咨公司咨询公司－－－环评、设计院、安评供应商－－－锅炉厂、环保工程公司、催化剂厂商3.脱硝技术及其特点燃烧过程中控制技术低NOx燃烧器空气分级燃烧技术燃料分级燃烧技术燃烧后控制技术（烟气脱硝技术）I.选择性催化还原技术（SCR）II.选择性非催化还原技术（SNCR）III.SNCR/SCR混合技术StuartDalton,DirectorofFossil/EmissionControl,EPRI,US“经济”的深入探讨

－－－基建投资＋运行成本基建投资

与脱硝率成正比?元/kgNOx

或??元/KW从单个项目看－－－－（新机组排放浓度280~320mg/nm3）从全厂来看－－－－－（老机组排放浓度600~1200mg/nm3）从整个集团来看-------按?元/kgNOx上老机组合算按??元/KW上新机组合算“总量控制”“绩效指标”

（可参考刘的文章）运行成本运行成本与脱硝率成正比，大约为3~6元/kgNOx排污费：0.63元/kgNOx脱硝补助：按元/KW补助脱硝发电量：70-100小时技术人员常提的“一步到位”

－－－液氨SCR，脱硝率80~85%存在的问题：未来单位造价将大幅下降运行费用高昂：3~6元/kgNOx，上千万元/年相当一段时间，环保法规没有这么高的要求第三时段标准：450mg/nm3第四时段标准：230~280mg/nm3执法次序第一轮：全部新厂上脱硝第二轮：没有脱硝的老厂也要上脱硝第三轮：有脱硝但未达标老厂上脱硝北京市锅炉大气污染物排放标准（DB11/139－2007）污染物电站锅炉NOX（mg/m3）新建、扩建、改建锅炉1）100在用锅炉2）Ⅰ时段250Ⅱ时段100注：1）新建锅炉：指从无到有，新开始建设的锅炉（含本标准发布之日前已获得批准的但尚未建成投入使用的锅炉）；扩建锅炉：指在原有锅炉房基础上，为增加锅炉房容量而建设的锅炉；改建锅炉：指更新改造的锅炉。2）在用锅炉：指本标准实施前，已建成并投入使用的锅炉。在用锅炉划分为Ⅰ、Ⅱ两个时段：第Ⅰ时段为自本标准实施之日起至2008年6月30日；第Ⅱ时段为自2008年7月1日起。上海锅炉大气污染物排放标准

（DB31/387—2007）锅炉类别（电站锅炉）NOX排放浓度（mg/m3）1）燃煤锅炉≥300MW现有4506502）新建（含改建、扩建）200<300MW现有550新建（含改建、扩建）200燃油锅炉现有150新建（含改建、扩建）燃气锅炉现有80新建（含改建、扩建）注：

1）2007年9月1日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的电站锅炉，分两个时间段执行相应的大气污染物排放限值：2009年12月31日前，执行GB13223-2003规定的排放限值；自2010年1月1日起，执行规定的现有锅炉排放限值；2007年9月1日起通过建设项目环境影响报告书审批的新建（含扩建、改建）电站锅炉，自2007年9月1日起执行规定的新建（含扩建、改建）电站锅炉排放限值。2）本标准实施前改建的燃用贫煤的锅炉执行该限值山东省火电厂NOx排放标准（DB37/664—2007）氮氧化物最高允许排放浓度（mg/m3）时

段第一时段第二时段第三时段实施时间2007年5月1日2010年1月1日2007年5月1日2010年1月1日2007年5月1日燃煤锅炉Vdaf＜10%13001100110090090010%≤Vdaf≤20%1100800650600600Vdaf

＞20%800400450400400燃油锅炉650400200燃气轮机组燃油－－150燃气－－80重庆市火电厂NOx排放标准（DB50/252—2007）燃煤发电锅炉氮氧化物最高允许排放浓度（单位：mg/m3）建厂时段第Ⅰ时段第Ⅱ时段第Ⅲ时段执行时间2008年7月1日2008年7月1日2008年7月1日燃煤灰分

Vdaf＜10%15001300110010%≤Vdaf≤20%1100650650Vdaf＞20%1100650450各国火电厂氮氧化物排放标准比较

单位：mg/m3国家固体燃料排放限值（mg/m3）中国（第3时段电厂）Vdaf

＜10％110010%≤Vdaf≤20%650Vdaf＞20%450美国（2005-02-28以后的执行标准）新建机组135改建机组135改造机组185欧盟（2002年11月27日后获得许可证的电厂）*偏远地区除外，其值为300mg/m3生物燃料热功率50~100MW400热功率100~300MW300热功率大于300MW200普通燃料热功率50~100MW400热功率大于100MW200*日本（1987.4.1至今的执行标准）烟气量（万Nm3/h）﹥7041020-70513<4718G2008J05

火力发电厂脱硝技术设计导则(送审稿)

4.4对于脱硝效率要求80％及以上的机组，应采用SCR脱硝工艺；4.5对于机组容量为600MW等级及以下的机组，若要求脱硝效率不大于40％，宜采用SNCR脱硝工艺。4.6对于脱硝效率要求在60％～80％范围内的机组，视还原剂的运输、储存、制备、初投资及运行费用并考虑短期内脱硝效率是否要求提高的因素，综合比较后确定采用SCR脱硝工艺或SNCR/SCR混合脱硝工艺。G2008J05

火力发电厂脱硝技术设计导则(送审稿)

4.7对于脱硝效率要求在40％～60％范围内的机组，宜采用SNCR/SCR混合脱硝工艺，SCR装置宜布置在烟道内，不单独设置构架，但应考虑荷重增加的影响。4.8还原剂可采用液氨或尿素。还原剂的选用应根据厂址周围的环境、脱硝工艺、脱硝系统的投资、系统的年运行费用及药品来源的安全性及可靠性因素，经技术经济综合比较及安全评价后确定。4.9对于SCR烟气脱硝工艺，若电厂地处城镇边缘，而液氨产地距电厂较近，在能保证药品安全、可靠供应的情况下，宜选择液氨作为还原剂；若电厂位于人口密度高的中心城市、港口、河流位置，宜选择尿素作为还原剂。二.基本方案

液氨SCR二.基本方案

选择性触媒还原法(SCR)SCR最早由日本于60-70年代后期完成商业运行，至80年代中期欧洲也成功地实现了SCR的商业运行。原来并非为高脱硝率工艺。一般高尘设置(HighDustLayout)触媒装置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间,其作用为使喷入之氨与烟气中之NOx反应实现脱硝。在此情况时,其有效反应之温度范围较SNCR低的多,约在320oC~400oC之间。最普遍使用的化学反应剂（还原剂)为氨,但近年来也使用尿素。

锅炉NH3

喷注脱硝反应器空气预热器NH3

混合器

蒸发器NH3

液化罐静电除尘器引风机烟囱换热器增压风机脱硫系统送风机SAH蓄压器锅炉脱硝系统装置的基本流程3DDRAWING-6SCR系统控制逻辑锅炉负载或燃料流量流量控制阀氨急关断阀稀释风机氨/空气混合器省煤器锅炉空气预热器APHTOE.PDCS或PLC注氨器USExperience-StuartDalton,DirectorofFossil/EmissionControl,EPRI,US使用后----<5%灰份

使用前中国煤可能引起的新挑战煤灰影响灰量大，煤种变化,质量变化,混烧煤,对氨逃逸(NH3Slip)及SCR催化剂的适用及风险。触媒的砷、硫及碱性物(如钙含物)金属含物中毒减效。其他元素造成的触媒中毒减效。催化剂选择最好从具有较大空隙及层间尺寸板状催化剂为起点,使用良好后试验蜂窝状的催化剂。催化剂结构可以适应不同压降、燃料和烟气成分要求,满足工程选择。SCR引起的三氧化硫酸雾烟气排放选自：Dr.AnupamSanyalandWilliamEllison,DOENETLConference,May2002,Pittsburgh,PA煤质对SCR工艺的影响

全包了….灰份量又密又多硫、

砷、

钙、

镁、

钠、

钾氯、

氟铁、

铅、

锡、

等重金属未燃碳灰量(>15%;>35%)催化剂用量越少越好;

空隙大点为好;脱硝率<75%为佳;

并非做不到更高,而是问题多停炉多高成本NOx系统产能损失安全药剂操作意外假设性的没想到的液氨SCR的优缺点优点:脱硝率高达80%缺点:不安全-----环保工程成了重大危险源建设工程可能不经济-------投资和运行费用高

2004年，全国火电行业（3.2亿千瓦装机）氮氧化物排放总量达到670万吨。到07年5月份火电装机已达5亿千瓦以上，初步估计火电产生的氮氧化物排放已达1000万吨。如果氮氧化物减排和SO2减排看齐，到2015年减排20％，那么NOx减排量将达到200万吨，相应氨需量约为75万吨/年。如按一般液氨运输车为7吨载重，每年按300天计算，每天约有360辆液氨车次运输这些液氨，这些车辆随时都面临交通事故的危险，而一旦发生交通事故导致液氨泄漏，后果将不堪设想。

淮安液氯泄漏人员伤亡和财产损失达2901万

附：“氨”和“氨溶液”的

有关管理规定

中国政府对“氨”和“氨溶液”的有关管理规定

(供参考)中国政府规定的危险品名录（GB12268-90危险化学物品名表）序号

危险货物编号

品名

别名

英文名

英文别名

CAS号UN号82503

氨溶液（10%＜含氨＜35%）Ammoniasolution,containingmorethan10%butnotmorethan35%ammonia1336-21-6

2672522025

氨溶液（35%＜含氨＜50%）Ammoniasolution,containingmorethan35%butnotmorethan50%ammonia2073723003氨（液化的，含氨＞50%）有毒气体

液氨Ammonia,liquefiedorammoniasolutions,withmorethan50%ammoniaLiquidammonia7664-41-71005备注：根据GB18218-2000重大危险源辨识的定义，氨作为有毒物质储存超过40吨的液氨储罐属重大危险源，将有更严格的安全立法规定限制。

（参考：600MW机组的液氨SCR装置，其所需液氨储罐的容量为200吨左右）。A、氨溶液为危险化学品

根据中国政府《危险货物品名表》（GB12268）、《危险化学品名录（2002版）》规定，氨水与无水氨都属于危险化学品。含氨＞50%的氨溶液，危险货物编号为23003；35%<含氨≤50%的氨溶液，危险货物编号为22025；10%<含氨≤35%的氨溶液，危险货物编号为82503。B.氨溶液使用量超过40/50吨的为重大危险源

根据《重大危险源辨识》（GB18218-2000）的规定（表四有毒物质名称及临界量）:氨的使用量若超过40吨，则为重大危险源。一般情况下，2×600MW机组氨法SCR的氨储存量可在100-200吨的范围。C.中国政府对危险品的有关管理法规主要法规有：

《安全生产法》

国务院第344号《危险化学品安全管理条例》

国家安全生产监督管理局《危险化学品建设项目安全许可实施办法》自2006年10月1日起施行

《重大危险源监督管理规定》

国家针对危险化学品将出台一系列的法规

用液氨的成本将大幅增加！《关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》

安监总危化〔2007〕121号《危险化学品建设项目安全评价规范》《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编写导则》安监总危化〔2007〕225号《危险化学品生产经营活动安全设施目录》《重大危险源（储罐区、库区和生产场所）安全监控通用技术规范》

《重大危险源（罐区）安全监控装备设置规范》《重大危险源分级标准》“氨气安全规程”

国家将出台一系列的法规

用液氨的成本将大幅增加！危险化学品汽车运输车辆安全监控系统通用规范危险化学品汽车运输安全监控车载终端危险化学品运输安全监控系统间信息传输规范危险化学品重大危险源（储罐区、库区和生产场所）安全监控通用技术规范危险化学品重大危险源安全监控预警功能验收技术规范危险化学品重大危险源（罐区）安全监控预警技术要求危险化学品典型重大危险源安全监管信息系统技术规范危险化学品重大危险源监管基础数据代码规范危险化学品重大危险源监管基础数据格式规范危险化学品重大危险源申报登记软件系统设计标准危险化学品重大危险源监管基础数据交换规范危险化学品重大危险源网络化监管系统数据接口标准危险化学品重大危险源监管指标体系数据结构及代码规范危险化学品重大危险源监管指标体系数据元规范危险化学品重大危险源安全监管信息系统设计标准D.氨溶液泄漏事故近两年有关无水氨及氨溶液泄漏事故频频发生，导致了重大的人员伤亡及经济损失严重的后果，特别是煤矿生产事故频发，从而引起了国家对安全生产的高度重视，使安全生产的经济成本和政治成本大幅上升。

煤矿事故死亡矿工的赔偿金由原来的2万提高到不得低于20万元人民币。交通事故死亡者的赔偿金由原来的5万提高到50万元人民币。

E.有关氨溶液储存、运输注意事项根据《中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范》（GBJ16-87），液氨属于乙类液体。储存时:a.防火间距要求：宜布置在地势较低的地带，间距按本表计算：名称乙类液体罐区总储量50~200吨耐火等级一、二级三级四级防火间距15m20m25mb.乙类液体的地上、半地下储罐或储罐组，应设置非燃烧、耐腐蚀

的材料防火堤。c.乙类液体储罐区，应设消防车道或可供消防车通行的且宽度不小于6m的平坦空地。根据<小型氮肥厂卫生防护距离标准>

(GB11666-89)重大危险源(液氨罐区)距居民区的卫生防护距离必须大于800米(按照石化合成氨卫生距离标准最低为500米)

━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━│合成氨万吨率│平均风速,m/s│├─────┬───────┬────││<2│2-4│>4├──────┼─────┼───────┼────│2.5│1200m│800m│600m

卫生防护距离│││││≥2.5│1600m│1000m│800m-━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━山西省人民政府办公厅颁布单位:山西省人民政府办公厅文号:晋政办发［２００６］６５号颁布期:２００６０９２８分类:其他实施日期:２００６０９２８时效:有效

晋政办发［２００６］６５号d.储存罐区须安装相应的气体浓度报警仪，防雷防静电装置，相应的消防设施等，储罐安全附件，急救设施设备和泄漏应急处理设备。

另外，根据《危险化学品安全管理条例》第五十条，危险化学品单位应当制定本单位事故应急救援预案，配备应急救援人员和必要应急救援器材、设备，并定期组织演练。

运输时:

铁路运输时，限使用耐压液化气企业自备罐车装运，装运前需报有部门批准。

2）夏季应早晚运输，防止日光曝晒。

3）公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。

山西省人民政府办公厅

晋政办发［２００６］６５号

经省人民政府常务会议研究决定,对这部分周边安全防护距离严重不足的危险化学品生产企业进行搬迁和整治。通过安全生产许可审查,发现此类企业中,重大危险源或生产装置与周边居民区卫生防护距离严重不足的,应搬迁和整治企业有:目前已经取得安全生产许可证41户,其中,重大危险源(液氨罐区)或合成车间距居民区不足卫生防护距离不足500米(按照石化合成氨卫生距离标准最低为500米)的有天脊集团晋城化工股份有限公司煤气化厂、山西五台山化肥有限公司新荣分公司(与本厂职工宿舍)等15户企业。（供参考）无水氨的特性１.理化特性：无水氨（AnhydrousAmmonia)，又名液氨，为GB12268-90规定之危险品，危险物编号23003无色气体,有刺激性恶臭味。分子式NH3。分子量17.03。相对密度0.7714g/l。熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。自燃点651.11℃。蒸气密度0.6。蒸气压1013.08kPa(25.7℃),水溶液呈强碱性。氨逸散后之特性：无水氨通常储存的方式为加压液化，液态氨变气态氨时会膨胀850倍，并形成氨云，另外液氨泄入空气时，会形成液体氨滴，放出氨气，其比重比空气重，虽然它的分子量比空气小，但它会和空气中的水形成水滴的氨气，而形成云状物，所以当氨气泄漏时，氨气并不自然的往空中扩散，而会在地面滞留，带给附近民众及现场工作人员伤害。2.燃烧爆炸性及腐蚀性：

蒸气与空气混合物爆炸极限16-25%(最易引燃浓度17%)，氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。泄漏时，会对在现场工作的工人及住在附近社区的居民造成相当程度的危害。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。3.对人体的危害性：若与氨直接接触，会刺激皮肤，灼伤眼睛，使眼睛暂时或永久失明，并导致头痛，恶心，呕吐等。严重时，会导致据悉系统积水（肺或喉部水肿），可能导致死亡。长期暴露在氨气中，会伤肺，导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎。（供参考）有水氨的特性PropertiesofNH3Water1.理化特性：有水氨（AmmoniaWater)，氨溶液（35%＜含氨＜50%），为GB12268-90规定之危险品，危险物编号为22025分子式：NH3OH,分子量35，相对溶解度0.91，无色透明液体，有强烈的刺激性气味用于脱硝的还原剂通常采用20%～29%浓度的氨水，较无水氨相对安全2.燃烧爆炸性及腐蚀性：其水溶液呈强碱性，强腐蚀性，当空气中氨气在15～28%爆炸界限范围内，会有爆炸的危险性，所以氨水与液氨皆具有燃烧、爆炸及腐蚀的危害性禁忌物：酸类、铝、铜3.对人体的危害性：氨水对生理组织具有强烈腐蚀作用，进入人体之途径有四种：1.吸入方式；2.皮肤接触：3.眼睛接触：4.吞食等。其暴露途径与液氨非常相似，而对人体的危害可能造成严重刺激或灼伤、角膜伤害、反胃、呕吐、腹泻等现象，也可能造成皮肤病、呼吸系统疾病加剧等。（供参考）尿素的特性

PropertiesofUrea理化特性：尿素分子式是NH2CONH2，分子量：60.06，含氮(N)通常大于46%，显白色或浅黄色的结晶体。它易溶于水，水溶液呈中性反应，吸湿性较强，因在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。危险性：与无水氨及有水氨相比，尿素是无毒、无害的化学品，无爆炸可能性，完全没有危险性。尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考量，更不须任何的紧急程序来确保安全。使用尿素取代液氨运用于脱硝装置中可获得较佳的安全环境，因为尿素是在喷进混合燃烧室之后转化成氨，实现氧化还原反应的，因此，可以避免氨在电厂储存及管路、阀门泄露而造成的人体伤害。美国关于氨和尿素的法规

无水NH3NH4OH水溶液尿素成分>99.5%NH319-29%（按在水中的重量计）干的球形颗粒或溶液储存压力容器,17.58~18.64kg/cm2常压储箱,1.76~3.52kg/cm2设计干粉仓，带有防潮和防灰尘装置适用的设计标准ANSIK61.1,CGAG-2ASMESectionVIIIDiv1建议ASMESec.VII无适用法规(*CFR为美国联邦法规)40CFR*68,40CFR117.340CFR370,40CFR37229CFR1910.11929CFR1910.12040CFR6840CFT117.340CFR37040CFT372无关于还原剂的建议还原剂类型优点缺点建议无水氨投资成本低;蒸发成本最低；安全隐患极大；运输成本极高；安全应急预案。如果危险管理许可，或愿意承担风险可以使用。氨水如果泄漏，氨蒸汽浓度较低。安全隐患较大；运输成本高；安全应急预案；大约10倍的蒸发能量；考虑到无水氨危险性而不使用时，使用氨水。承担氨风险但无压力容器风险。尿素没有安全隐患新技术新潮流相对无水氨，投资成本高；消耗柴油，不利考核。推荐使用。三.升级方案－－－尿素法SCR

系利用一种设备将尿素转换为氨之后输送至SCR触媒反应器它转换的方法为将尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合空间,停留时间及温度-,由此室分解出来之氨及氮基产物(Nitrogen-basedproducts)即成为SCR的还原剂、通过触媒实施化学反应后生成氮及水..尿素于分解室中分解成氨之方法有热解法(ThermalDecomposition)及水解法(Hydrolyser)二种

尿素SCR工艺的发展美国FuelTech公司早在1990年代初就研发了水解法。现场试用后发现业主难以接受水解法中有高压设备（转化反应容器）。虽然FuelTech公司获得了专利，而占居了有利地位，公司仍然决定放弃水解法的商业应用和推广。FuelTech公司随后又研发了热解法。热解法的商业名称为NOxOUTULTRA™,该方法是一种更简单、更实用、更好的工艺。现在市场商业亦有水解法工艺,如U2A,AOD等。

NOxOUTULTRA™SCR的在线尿素转化为氨的工艺尿素在气相中分解为NH3

和HNCO加热介质:热的过滤空气或热烟气向AIG提供还原剂根据实验和现场结果进行基础设计控制尿素的喷入AIG

NH3/HNCO热烟气尿素催化剂预热的助燃空气,或热烟气.NOxOUTULTRA™

布置图鼓风机

天然气或热烟气

尿素AIG热解室时间&温度尿素氨,HNCO从后和SCR一样NOxOUTULTRA™

安全的SCR还原剂STACKNOxAPHAirSCR计量泵尿素储罐空气燃烧器热解室Inj.Grid

安全还原剂

简单可靠的尿素喷入系统

大气压

快速响应

系统中少量的NH3

柴油/天然气NOxOUTULTRA™工艺:

尿素供应的选择可以选择尿素溶液和固态尿素可以选用常用的40－70%的尿素浓度如果选用固态尿素，推荐采用即时的批量溶解方式固态尿素储存和处置系统是可行的；储存尿素溶液更好些。NOxOUTULTRA™

溶解供应过程的布置1250lb/hr(600kg/hr)600MWNOxOUTULTRA™中国液氨、氨水、尿素的市场价格地区或生产企业名称出厂价格（元/吨）山东尿素1460江苏尿素1540安徽尿素1500河北尿素1440云南尿素1700辽宁尿素1520-1560尿素平均市场价格（2004年7月）尿素1530，考虑价格上涨因素，以下按1700计算（约206美元）镇海炼化液氨2100吉林石化液氨1850盘锦石化液氨2300大庆石化液氨2400液氨平均市场价格（2004年3月）液氨2162.5，考虑价格上涨因素，以下按2200计算（约267美元）沧州大化氨水（浓度18-19%）350-370沧州大化氨水（浓度20-22%）450-470氨水平均市场价格（2004年12月）氨水410（约50美元）

SNCR/SCR混合工艺

(这是一种工艺,非两种工艺合用)

四、较佳方案采用SCR/SNCRHYBRID

混合技术1.高的SCR工程造价；2.由于SCR形成硫酸氢铵使空气预热器性能降低；3.SCR催化剂寿命；4.SCR需要对NH3逃逸进行严厉控制；5.SCR要求烟气中(NH3/NOx)混合和温度均匀,(需要AIG和其他混合装置和旁路烟道)；6.SCR需要对还原剂的储存和处理；7.无SCR需要的空间；8.SCR要求风机(ID/FDFan)更新或加大；9.SCR催化剂对中国煤敏感度。分步到位NOxOUTULTRA™

安全的SCR还原剂STACKNOxAPHAirSCR计量泵尿素储罐空气燃烧器热解室Inj.Grid

安全还原剂

简单可靠的尿素喷入系统

大气压

快速响应

系统中少量的NH3柴油/天然气热解室前段850~1,250

℃後段320~400

℃再利用省去SCR之AIG系統SNCR/SCR混合工艺SNCR/SCR混合技术SNCR/SCR混合型工艺故意由尿素制造成氨,完全排除了氨处理的需要。工艺只需要少量的催化剂。逃逸的氨会随烟气流向下游的SCR系统，使其利用率反应率更为完全。还原剂可使用尿素代替较危险的液氨，此外,可以大幅减少其所需要的SCR反应容积，进而降低SCR系统的装置成本和空间。可分步到位。

SNCR/SCR

混合技术使用SNCR的尿素紧缩的SCR(sometimesin-ductorextendedduct)氨逃逸利用在SCR上50-80%

总脱硝效率低投资成本烟道内的SCR(InDuctSCR)费用根据美国的经验

总投资vs.NOx减排率SCR $70-$130/KW 85-90%SNCR $10-$20/KW 22-35%混合工艺 $30-$60/KWSO3 60-80%无三氧化硫酸雾问题VortexMixerVortexCirculation

SNCR/SCR混合型工艺

–

混合良好、不需

AIG(1)具有腐蚀性,无色,具有强烈气味的气体.(2)虽然绝大部分的时间都在安全使用,但一旦发生事故,它会形成一个致命的毒云(toxiccloud)对现场工作的工人及附近社区居住的人造成危害.(3)若与氨直接接触,会刺激皮肤,灼伤眼睛,使眼睛暂时或永久失明,並导致头痛,恶心,呕吐等.(4)严重时,会导致呼吸系统积水(肺或喉部水肿),可能导致死亡.(5)长期暴露在氨气中，会伤肺,导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎。使用安全的脫硝药剂的安全工艺氨的特性

尿素是绿化环境的肥料。SNCR/SCR混合技术

利用更广的反应窗口1290147016501830201021902370NOxReductionAmmoniaSlip尿素SNCR

五、经济适用方案选择性非触媒还原法(SNCR)SNCR技术是非触媒的炉內噴射工艺。80年代中期SNCR技术在国外研发成功。开始大量应用于中小型机组，至90年代初期成功地应用于大型燃煤机组。该技术的运行经验至今已成功的应用在600-800MW等级燃煤机组。其原理是在炉内喷射氨或尿素等化学还原剂使之与氮氧化物在烟气中反应,将其转化成气态分子氨(N2)及水(H2O),尿素亦有少量的二氧化碳(CO2)全工艺无使用或生成固体。目前最进步的SNCR技术与NOx有效反应温度范围已可达850oC~1250oC之间。美国非核能机组的数量Coal煤=1,563Oil油=142Gas天然气=4,606MSW焚化炉=136Other其他=1,8382005年前实施脱硝的机组数量SNCR=90个SCR=192个美国电力业脱硝机组一览Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

200100SNCRSCR

90‘s末期–2005年美国燃煤电站SNCR/SCR应用情况Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

200100SNCRSCR20062007-2009SNCRSCR2006年情况近期预测美国燃煤电站SNCR/SCR应用情况预测Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

。因为将化学反应剂喷入炉内正确的位置且随锅炉负荷变化而调整是非常重要的，因此要求SNCR技术在设计阶段对每台对象机组实施计算机模拟分析，从而设计出随温度场变化的运行控制系统。使用计算机流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM)进行工程设计能力，即将先进的虚拟现实设计技术与特定燃烧装置的尺寸、燃料类型和特性、锅炉负荷范围、燃烧方式、烟气再循环（如果采用）、炉膛过剩空气、初始或基线NOx浓度、炉膛烟气温度分布、炉膛烟气流速分布等相结合进行工程设计；实际运行时SNCR的反应窗将随温度场的分布而实施自动追踪调整，不受燃料种类或煤的质量变化的影响。最普遍应用的化学反应剂为尿素SNCR,氨使用的比例很少。SNCR脱硝效率对大型燃煤机组通常在25-40%之间。对反应窗有利非大型电站机组SNCR工艺效率可达80%。特点是工程造价低，占地面积小，适用于老厂改造，新炉可依锅炉设计加以配合,脱硝效率更高。选择性非触媒还原法(SNCR)SNCR工艺关键概念之一

-------修减式的脱硝工艺400mg200mg100%MCR50%MCR运转成本75%MCR100%MCRNOx设定控制值无运转成本平均运转成本修减=SNCR只要依瞬间NOx浓度值来添加所要求的量NOxSNCR设计NOx浓度基线值实际NOx

值SNCR工艺关键概念之二

------分段加总式的脱硝工艺260mg200mg50mgSNCR/SCRHYBRID

混合技术

现行法规400mg“分段加总式=高灵活性”SNCR技术分段脱硝分期法规将来法规实际NOx值SNCR工艺关键概念之三

------不增加三氧化硫(SO3)

[但SCR会增加SO3]+[AmmoniumSulfate]=k[NH3][SO3]例:0.3%S燃料-2ppmSO3;SCR出口:11ppm

SCR:3ppmNH3Slip;[亚硫酸氢铵]=k[NH3][SO3]=kx3x11=33k

SNCR:15ppmNH3Slip;[亚硫酸氢铵]]=k[NH3][SO3]=kx15x2=30k

SNCR在15ppm氨逃逸下,比SCR可能形成ABS还少

亚硫酸氢铵NH4HSO4=ABS的量过多，造成空气预热器的堵塞或腐蚀

SO3NH3+SO3->AmmoniumSulfateAmmoniumBisulfateAmmonia亚硫酸氢铵NH4HSO4(ABS)生成的化学反应

1.液氨SCR两台300MW工程投资约7000万元氨消耗量约180kg/h脱硝效率

75-80%六、各方案的技术经济指标2.尿素SCR两台300MW工程投资约8,800万元尿素消耗量约270kg/h脱硝效率

75-80%各方案的技术经济指标3-A.SNCR/SCR混合方案-I两台300MW工程投资约5500万元尿素消耗量约450kg/h脱硝效率

80%3-B.SNCR/SCR混合方案-II两台300MW工程投资约4500万元尿素消耗量约280kg/h脱硝效率

50%4.