脱硝技术介绍PPT课件

1、一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第1页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR

2、技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第2页/共64页第3页/共64页第4页/共64页：第5页/共64页：第6页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择

3、八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第7页/共64页第8页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第9页/共64页q 控制生成 采用先进的燃烧技术，减 少NOx的生成 q 生成后的转化 选择性催化脱硝或选择性 非催

4、化脱硝3 3、烟气脱硝的基本原理及技术、烟气脱硝的基本原理及技术第10页/共64页3、烟气脱硝的基本原理及技术、烟气脱硝的基本原理及技术第11页/共64页3、烟气脱硝的基本原理及技术、烟气脱硝的基本原理及技术第12页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主

5、要内容主要内容第13页/共64页SCRSCR的技术原理的技术原理第14页/共64页SCRSCR装置流程锅炉省煤器烟囱脱硫系统电除尘器SCR空预器液氨储藏罐氨-空气混合器氨蒸发器稀释空气风机省煤器旁路静态气体混合器氨-烟气混合器喷氨格栅SCR旁路第15页/共64页第16页/共64页第17页/共64页混合均流技术流场模拟SCRSCR关键技术关键技术催化剂性能/选型还原剂选择/制备控制策略第18页/共64页 按工作温度： 高温型催化剂和低温型催化剂按用途： 燃煤型和燃油、燃气型按载体材料： 金属载体催化剂和陶瓷载体催 化剂、均质和非均质按催化剂金属： 铂系列、钛系列、钒系列及混合 型系列 第19页/

6、共64页第20页/共64页还原剂类型优点缺点建议无水氨投资较低，蒸发成本低，体积小。安全问题；为了安全问题，带来隐形的投资和营运成本。如果符合国家政策许可，可以使用。氨水如果溢出，蒸汽浓度较低。23倍的还原剂成本；大约10倍高的蒸发能量；较高的储存设备成本；较大的注入管道。考虑到无水氨危险性而不使用时，使用氨水。尿素安全。初投资较高；蒸发/转化费用较大；当法规不允许使用氨的情况下，推荐使用。第21页/共64页流场模拟技术流场模拟技术 CFDCFD模拟计算模拟计算 使用计算机进行模型构建，设计整流装置进行流场模拟，对烟气分布进行优化并满足设计指标要求，保证AIG及混合系统的性能、催化剂的效率及使

7、用寿命： 模拟和优化烟道内，喷氨系统上游以及催化剂上游的烟气流场分布； 对喷氨装置（AIG）和烟道进行确认和优化，使氨的分布符合设计要求； 温度分布均匀，符合设计要求； 系统压力损失最小化。第22页/共64页物理模型实验物理模型实验 按照图纸构建与实际系统比例为1:101:15的模型，利用相似定律在模型内进行与实际工况相匹配的模型实验，验证CFD 模拟计算中导流片设计位置能否在实际系统中满足设计要求： 系统布置 整流装置如导流板的设计 消除积灰区 确定混合器、AIG的位置 测量系统压降第23页/共64页n 工程投资较大； 运行费用较高； 脱硝效率高； 对运行烟气温度要求较高； 燃用高灰分、高钙

8、份煤种时容易发生积灰堵塞，严重时会造成被迫停机； 脱硝系统不运行时，引风机电耗增加值依然存在，而且同时也会消耗催化剂的寿命； 燃用高硫煤时，会产生硫酸氢铵等粘着物，严重时会堵塞空预器；第24页/共64页SCRSCR可可能能引起引起的的运行问题运行问题煤灰影响灰量大，煤种变化，质量变化，混烧煤，对氨逃逸(NH3 Slip)及SCR催化剂的适用及风险。催化剂对砷、硫及碱性物(如钙含物)等元素的中毒减效。催化剂选择选择具有较大空隙或层间尺寸的催化剂。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 。SO2/SO3转化而导致空预器的堵塞/腐蚀流场问题流场对脱硝效率/氨逃逸率的影响流场对催

9、化剂寿命的影响第25页/共64页相关的工程问题： 设备布置 工程造价 工期安排第26页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第27页/共64页q反应原理：NOx + NOx + 还原剂 氮气 + + 水q反应温度：8508501200120

10、0q还原剂：氨、尿素q催化剂：不用催化剂，锅炉炉膛作为反应器，不需要另外的反应器SNCR的技术原理第28页/共64页还原剂喷射位置流场模拟SNCRSNCR关键技术关键技术NH3/NOx = NSR还原剂选择控制策略第29页/共64页SNCR 应用的工艺分析n 计算流体动力学 Computational Fluid Dynamics (CFD) 用于确定关键工艺参数的有效边界条件 试验还原剂分步策略的有效性 确定锅炉内各点温度场、烟气成份的浓度n 化学动力学模型 Chemical Kinetic Model (CKM)用于计算每个化学反应的时间和温度第30页/共64页第31页/共64页第32页/

11、共64页nSNCR技术特点 占地面积小 不使用催化剂 投资省，运行费用较低 对煤种变化不敏感 建设周期短，施工简单（模块化结构） 不需要更换引风机、空预器 使用安全的尿素还原剂 脱硝效率较低第33页/共64页SNCRSNCR技术特点技术特点第34页/共64页还原剂储罐循环模块还原剂循环母管计量/分配模块/喷枪等相关的工程问题： 设备布置 工程造价 工期安排第35页/共64页一、公司简介一、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、

12、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第36页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术nSNCR技术的特点 占地面积小 不使用催化剂 投资省，运行费用较低 对煤种变化不敏感 建设周期短，施工简单 不需要更换引风机、空预器 使用安全的尿素还原剂 脱硝效率较低nSCR技术的特点 占地面积大 存在废弃催化剂的处置问题 投资大，运行费用较高 对煤种变化较为敏感 建设周期长，施工复杂 需要更换引风机、空预器 也可使用安全的尿素还原剂 脱硝效率较高

13、第37页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术n全尺寸全尺寸SCRSCR的混合法的混合法的特点 造价高于SCR 脱硝效率超过SCR 氨逃逸可控性强第38页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术n烟道式烟道式SCRSCR的混合法的混合法的特点 造价高于SNCR，低于SCR 脱硝效率有一定的限制 氨逃逸控制性较差第39页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术n小尺寸小尺寸SCRSCR的混合法的混合法的特点 造价高于烟道式混合法，低于SCR 脱硝效率有一定的限制 氨逃逸控制性较烟道式好第40页

14、/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术1、 相对于SCR工程造价有所降低；2、 脱硝效率高；3、 催化剂用量少，回收量少； 4、 较SCR反应器小，具有更好的空间适用性；5、 脱硝系统阻力小，引风机出力小；6、 SO2/SO3转化所引起的腐蚀和ABS阻塞问题小；7、 减少SCR催化剂对煤的敏感度；8、 可以安全地使用尿素作为还原剂，无需热解系统；9、 分步实施，分期到位。SNCR/SCRSNCR/SCR混合工艺技术特点混合工艺技术特点第41页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术氨逃逸量控制困难氨逃逸量的限制导致总脱硝效率

15、的限制还原剂消耗量过大逃逸氨在离开省煤器之前的混合比较困难，会导致采用烟道式反应器时，影响脱硝效率和SCR的氨逃逸率投资和运行费用相对于SCR的不确定性。 传统混合工艺存在的问题及其改进传统混合工艺存在的问题及其改进第42页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术第43页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术改进型混合法的特点：（1）SNCR的氨逃逸率可以要求较小，这样可以使SNCR的NSR下降到几乎正常的SNCR范围，从而降低整个混合工艺的还原剂消耗量。（2）SCR的脱硝效率可以随意设计而不受氨逃逸量的限制，真正实现超过S

16、CR的设计极限值，可以使用在诸如W型火焰的锅炉上。（3）通过对尿素补充喷射器组尿素流量的控制，可以很容易的对NOx终端排放值进行自动控制。第44页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术某某600MW600MW机组混合工艺方案机组混合工艺方案第45页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术脱硝前烟气NOx基准浓度 260mg/Nm3脱硝后烟气NOx基准浓度 91mg/Nm3综合脱硝效率 65%SNCR部分脱硝效率 30%SCR部分脱硝效率 50%氨逃逸浓度 5mg/Nm3对锅炉效率的影响 小于0.5%SCR系统压降 500/7

17、00Pa尿素最大消耗量 456kg/h某某600MW600MW机组混合工艺方案性能参数机组混合工艺方案性能参数第46页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术工程公司LKSCR（尿素）投标商A48306120投标商D51736653某某600MW600MW机组混合工艺方案工程造价机组混合工艺方案工程造价第47页/共64页5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脱硝技术混合脱硝技术消耗项目单位混合法SCR（尿素）法备注尿素消耗量kg/h456221尿素年消耗量T/年27361326年运行6000小时计尿素年耗价格万元465.12225.42尿素价格1700元

18、/吨催化剂用量立方302654采用板式催化剂催化剂价格万元966.42092.83.2万元/立方年催化剂更换金额万元242523按24000小时寿命计电耗量kW35850年电耗价格万元10.5255按0.5元/kW.h计水耗量kg/h7700221年水耗价格万元18.480.5304按4元/吨计蒸汽耗量kg/h770770年蒸汽消耗价格万元69.369.3按150元/吨计合计万元805.4805.41073.25041073.2504某某600MW600MW机组混合工艺方案运行费用比对分析机组混合工艺方案运行费用比对分析以上未计采用混合法时，引风机节省的电耗。第48页/共64页一、公司简介一、

19、公司简介二、二、NOxNOx排放政策的情况排放政策的情况三、脱硝技术的基本原理及分类三、脱硝技术的基本原理及分类四、四、SCRSCR技术及其工程技术及其工程五、五、SNCRSNCR技术及其工程技术及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技术及其工程技术及其工程七、脱硝还原剂的选择七、脱硝还原剂的选择八、如何选择脱硝技术路线八、如何选择脱硝技术路线主要内容主要内容第49页/共64页7 7、脱硝还原剂的选择、脱硝还原剂的选择液氨的特性液氨的特性. . 理化特性理化特性： 液氨，为GB12268-90规定之危险品危险品，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

20、.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. 2. 燃烧爆炸性及腐蚀性燃烧爆炸性及腐蚀性： 蒸气与空气混合物爆炸极限爆炸极限16-25%(16-25

21、%(最易引燃浓度最易引燃浓度17%)17%)，氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火遇明火会燃烧和爆炸会燃烧和爆炸,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. 3. 对人体的危害性对人体的危害性： 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

22、悉系统积水（肺或喉部水肿），可能导致死亡可能导致死亡。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。第50页/共64页氨水的特性氨水的特性1. 理化特性： 有水氨（Ammonia Water)，氨溶液（15%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，较液氨相对安全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

23、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。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。7 7、脱硝还原剂的选择、脱硝还原剂的选择第51页/共64页7 7、脱硝还原剂的选择、脱硝还原剂的选择尿素的特性尿素的特性理化特性： 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

24、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。第52页/共64页有关氨溶液储存、运输注意事项有关氨溶液储存、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。储存时储存时: : a. 防火间距要求：宜布置在地势较低的地带，间距按

25、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。7 7、脱硝还原剂的选择、脱硝还原剂的选择第53页/共64页d. 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 。 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。 运输时运输时: :A、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。B、夏季应早晚运输，防止日光曝晒。C、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。 7 7、脱硝还原剂的选择、脱硝还原剂的选择第54页/共64页重大危险源(液氨罐区)距居民区的卫生防护距离平均风速4卫生防护距离2.51200m800m600m