脱硝技术介绍

关于脱硝技术介绍12概述SCR系统组成SCR系统主要设备催化剂的选型CONTENTS

第2页,共54页，2024年2月25日，星期天3一.概述

ＮＯｘ的控制技术ＮＯｘ对环境的影响ＮＯｘ的形成机理第3页,共54页，2024年2月25日，星期天4GeneralNOX对人类健康和环境的影响

低空臭氧的产生光化学烟雾的形成酸雨各种潜在的致癌物质NOX+Hydrocarbon+O2+Sunlight+

Others第4页,共54页，2024年2月25日，星期天5General环境中NOX

来源第5页,共54页，2024年2月25日，星期天6火电厂污染物排放标准(GB13223-2003)2004年以后的新项目（第三时段）必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间锅炉NOx最高容许排放浓度（燃煤）：

煤质NOx最高容许排放浓度（mg/NM3)

Vdaf>20%45010%≤Vdaf≤20%650Vdaf<10%1100General第6页,共54页，2024年2月25日，星期天7A.热力型NOX主要反应

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相关因素

高温环境燃料与空气的充分混合无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上GeneralNOX形成机理第7页,共54页，2024年2月25日，星期天8B.燃料型NOX

燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物相关因素与燃料和空气的混合程度密切相关与燃烧区域的温度关系不大烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型GeneralNOX形成机理第8页,共54页，2024年2月25日，星期天9C.快速型NOX在燃烧的早期生成形成过程氮和燃料中的碳氢化合物反应

N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物HCN化合物氧化生成NOHCN化合物＋O2＝＝》NO对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5％。GeneralNOX形成机理第9页,共54页，2024年2月25日，星期天10燃烧中NOx生成的控制烟气中NOx的脱除NOX的控制技术General第10页,共54页，2024年2月25日，星期天11控制原理降低燃烧温度控制燃料和空气的混合速度与时机主要控制手段燃烧器设计参数（风速、风温、旋流强度等）优化煤粉浓缩技术OFA分级送风技术注意事项锅炉的燃烧效率煤粉的着火和稳燃燃烧中NOX生成的控制General第11页,共54页，2024年2月25日，星期天12A.选择性非催化还原法(SNCR)主要反应氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反应温度: 760~1090C

最佳反应温度：870~1050C脱硝效率 对于城市固体垃圾炉转化效率在30~50%之间，大型电站锅炉的转化效率控制在20~40%之间。烟气中NOx脱除－－ＳＮＣＲ&SCRGeneral第12页,共54页，2024年2月25日，星期天13GeneralNOx脱除技术－ＳＮＣＲ第13页,共54页，2024年2月25日，星期天14SNCR的优点：投资费用低SNCR的缺点：脱硝效率较低对电站锅炉控制要求高，可靠性差氨的逃逸率较大

GeneralNOx脱除技术－ＳＮＣＲ第14页,共54页，2024年2月25日，星期天15B.选择性催化还原法(SCR)主要反应

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反应温度

230～450℃一般应用温度：320～400℃转化效率在70~90%之间。NOx脱除技术－－SCRGeneral第15页,共54页，2024年2月25日，星期天16NOx脱除技术－ＳＣＲ

a)高尘ＳＣＲ系统－－首选

ｂ）低尘ＳＣＲ系统General第16页,共54页，2024年2月25日，星期天SCR布置图

第17页,共54页，2024年2月25日，星期天18TypicalSCRSystem反应器/催化剂系统烟气/氨的混合系统氨的储备与供应系统烟道系统ＳＣＲ的控制系统二.SCR系统组成第18页,共54页，2024年2月25日，星期天19TypicalSCRSystemＳＣＲ的系统构成无水氨储罐氨蒸发器烟气出口稀释空气氨喷射栅格SCR反应器空预器锅炉烟气省煤器NOX信号锅炉负荷信号FIC氨的流量分配第19页,共54页，2024年2月25日，星期天20TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要设备反应器/催化剂系统主要设备：反应器催化剂吹灰器第20页,共54页，2024年2月25日，星期天21TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要设备烟气/氨的混合系统主要设备：稀释风机静态混合器、氨喷射格栅（AIG）空气/氨混合器第21页,共54页，2024年2月25日，星期天22氨的喷射栅格和静态混合器NH3喷射栅格ＡＩＧ静态混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem第22页,共54页，2024年2月25日，星期天23

氨的流

量分配阀门站

ＭＶＳTypicalSCRSystem烟气/氨的混合第23页,共54页，2024年2月25日，星期天24TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要设备氨的储备与供应系统卸料压缩机氨蒸发器（电/蒸汽）氨罐缓冲罐稀释槽第24页,共54页，2024年2月25日，星期天25TypicalSCRSystem氨的储备与供应系统氨的原料优点缺点无水氨反应剂纯度最高原料成本最低设备成本最低高危险性的原料运输和存储问题氨水(19%or29%)容易运输浓度低于20%时不划分为高危险性的原料比无水氨危险性需要更大的运输设备以及更频繁的运输需要更大的储存罐蒸发成本尿素安全的原料(化肥)干态或湿态容易运输工艺复杂成本昂贵存储的问题

反应剂原料第25页,共54页，2024年2月25日，星期天26氨的存储系统TypicalSCRSystem氨的储备与供应系统第26页,共54页，2024年2月25日，星期天27氨的蒸发器TypicalSCRSystem氨的储备与供应系统第27页,共54页，2024年2月25日，星期天28TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要设备烟道系统挡板（有旁路）膨胀节导流板烟道第28页,共54页，2024年2月25日，星期天29EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem烟道系统要点省煤器旁路反应器旁路第29页,共54页，2024年2月25日，星期天30TypicalSCRSystem烟道系统第30页,共54页，2024年2月25日，星期天31TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要设备ＳＣＲ的控制系统

DCS、PLC仪表、盘柜等第31页,共54页，2024年2月25日，星期天32TypicalSCRSystemSCR的控制系统一.控制系统方案控制系统纳入机组ＤＣＳ独立的控制系统二.主要受控系统吹灰系统氨的卸载、储存和供应系统烟气挡板调节系统脱硝主体控制系统第32页,共54页，2024年2月25日，星期天33脱硝的主要反应4NO+4NH3+O2

→

4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化剂第33页,共54页，2024年2月25日，星期天催化剂型式波纹板式蜂窝式板式TypicalSCRSystem第34页,共54页，2024年2月25日，星期天催化剂主要的供应商TypicalSCRSystem板式ArgillonBabcockHitachi(BHK)波纹板式HaldorTopsoeHitachiZosen(Hitz)蜂窝式CormetechArgillonCeramCCIC东方凯瑞特第35页,共54页，2024年2月25日，星期天36TypicalSCRSystem板式和蜂窝式催化剂的比较形式优点缺点蜂窝式比表面积大抗热冲积能力强抗灰阻塞能力一般板式抗阻塞性好烟气阻力小结构强度高多层结构，表层活性材料易脱落第36页,共54页，2024年2月25日，星期天37催化剂选型主要因素烟气中飞灰的含量烟气中飞灰颗粒尺寸反应器布置空间ＳＣＲ烟气阻力要求TypicalSCRSystem第37页,共54页，2024年2月25日，星期天38SCR催化剂设计中要考虑其它因素催化剂的寿命SO2到SO3的转化率使用NH3

的烟气最低温度高温下催化剂的烧结As的毒化碱土金属（ＣａＯ）碱金属（Na，K）的毒化卤素（Ｃｌ）的毒化飞灰磨损TypicalSCRSystem第38页,共54页，2024年2月25日，星期天39SCR催化剂安装TypicalSCRSystem第39页,共54页，2024年2月25日，星期天40TypicalSCRSystemSCR催化剂安装第40页,共54页，2024年2月25日，星期天41TypicalSCRSystemSCR催化剂安装第41页,共54页，2024年2月25日，星期天42TypicalSCRSystemSCR催化剂安装第42页,共54页，2024年2月25日，星期天43TypicalSCRSystemSCR催化剂的吹灰第43页,共54页，2024年2月25日，星期天44TypicalSCRSystemSCR催化剂的吹灰第44页,共54页，2024年2月25日，星期天45五.SCR装置的影响空预器第45页,共54页，2024年2月25日，星期天46对空预器的