大气氮氧化物的排放及控制

1、大气大气氮氧化物的排放及控制氮氧化物的排放及控制NOX污染的环境影响污染的环境影响氮氧化物的来源与排放趋势氮氧化物的来源与排放趋势中国中国NOX排放现状及发展趋势排放现状及发展趋势 发达国家发达国家NOX排放控制排放控制中国中国NOX排放控制策略的确定排放控制策略的确定选择性催化还原技术（选择性催化还原技术（SCR）PMSO2VOCNH3CO2CH4N2OCFCsHFCsSF6健康影响：健康影响： PM O3植被破坏：植被破坏： O3 酸化酸化 富营养化富营养化辐射影响：辐射影响：直接影响直接影响通过气溶胶通过气溶胶通过通过OH影响影响 NO2（微量） NO2 + UV NO2 NO2 NO

2、+ O O + O2 O3 O3 + NO NO2 + O2 O3 O3 + HC 醛类及其它氧化物 醛类 复杂的有机化合物 刺激眼睛 NO 汽车排气 HC NO2 太阳 紫外光 紫外光 HC + O2 + NO2 + UV O3 + 甲醛 + PAN + 氧化产物 O3 PAN 甲醛、 丙稀醛等 伤害植物 伤害植物 刺激眼睛 刺激眼睛 氧化产物 聚合与核长大 气溶胶 光雾 清华( 145 g/m3)有机物34%微量元素1%未鉴别成分21%硫酸盐离子12%地壳尘11%硝酸盐离子8%铵盐离子5%元素碳8%车公庄(129 g/m3)有机物30%元素碳7%微量元素1%未鉴别成分20%地壳尘12%铵盐

3、离子5%硫酸盐离子15%硝酸盐离子10%SO2NH3NOX 19751975年年( (First International 2000First International 2000年年(6 (6thth Acid Rain Conference) International AcidAcid Rain Conference) International Acid 全球人口：全球人口：4040亿亿 6060亿亿 能源消耗：61亿 TOE 100亿 TOE SO2排放： 60 TgS 75 TgS NO排放： 20 TgN of NO 33 TgN of NO NH3的排放：23 TgN of

4、NH3 50 TgN of NH3 在25年内，人口增长50， SO2增长25 ，NO增长65, NH3增长120排放源类型排放源类型年生成量（年生成量（1012ga-1，以氮计）以氮计）矿物燃料燃烧矿物燃料燃烧1428超音速飞机超音速飞机0.150.3平流层光化学平流层光化学0.51.5生物质燃烧生物质燃烧424雷电雷电220土壤排放土壤排放8NH3的氧化的氧化10西部地区排放强度很小西部地区排放强度很小 90%90%左右左右NONOX X排放源于排放源于火力发电、工业、交通运输火力发电、工业、交通运输各经济部门各经济部门NONOX X排放状况排放状况火电厂火电厂已成为最大排放源已成为最大排

5、放源交通部门交通部门贡献率增长迅速贡献率增长迅速2003年中国NOX排放的部门清单火力发电39.6%工业27.7%建筑业0.6%生活消费1.5%其他转换5.8%农业1.2%交通运输21.4%服务业2.2%不同燃料品种对不同燃料品种对NONOX X排放总量贡献排放总量贡献 燃煤是最大来源：燃煤是最大来源： 606070%70%柴油、焦炭、汽油次之柴油、焦炭、汽油次之近年燃煤贡献率略有下降近年燃煤贡献率略有下降汽油、柴油贡献率上升较快汽油、柴油贡献率上升较快2003年NOX排放燃料清单煤炭66.9%焦炭8.1%柴油12.5%液化石油气0.1%汽油6.2%煤油1.4%炼厂干气0.0%天然气0.4%燃

6、料油3.0%煤气0.8%原油0.6%中国能源消费现状，中国能源消费现状，19802004能源消费总量及其构成能源消费总量及其构成年年 份份 总量（万总量（万tcetce） 煤炭煤炭(%) (%) 石油（石油（%) %) 天然气天然气(%) (%) 水电水电(%)(%)19901990 98703 98703 76 76.2 16.6 2.1 5.1 .2 16.6 2.1 5.1 1996 1996 138948138948 74 74.7 18.0 1.8 6.1.7 18.0 1.8 6.120002000 130297 130297 6666.1 .1 24 24.6 2.5 .6 2.

7、5 6 6. .8 8200120012003 170943 67.6 22.7 2.7 7.0 2003 170943 67.6 22.7 2.7 7.0 200220022004 197000 67.7 22.7 2.6 7.02004 197000 67.7 22.7 2.6 7.0050010001500200019801985199019952000能源消费量(Mtce)水电(Hydro-power)天然气(Natural Gas)石油(Oil)煤炭(Coal)05001000150020001980 1984 1988 1992 1996 2000 2004(a)能源生产总量及构成

8、，MtceHydro-powerNatural gasPetroleumCoal 能源需求预测表达式能源需求预测表达式能源需求预测方法能源需求预测方法部门分析法部门分析法 全国终端能源需求总量 煤炭、焦炭、汽油、柴油、燃料油、天然气、煤气、LPG、热力、电力等 非物质生产部门 物质生产部门 居民生活消费 农业 工业 交通 建筑 商业 城镇 乡村 外部变量 经济指标 人口指标 能耗指标 010ttiiittGGG001tttiittQQQ 基准年基准年 2000年 预测年份预测年份 2010年 2020年 2030年iitittiititttitiitNtQgGQGEEE00)1 (人口和国民经

9、济增长构想人口和国民经济增长构想 未来中国人口发展及城市化的基本假设未来中国人口发展及城市化的基本假设年份年份总人口总人口增长率增长率城市人口城市人口农村人口农村人口亿人亿人（）人数人数/ /亿亿百分比（百分比（%）人数人数/ /亿亿百分比（百分比（%）2000200012.6612.667.587.584.584.5836.2236.228.078.0763.7863.782010201013.8613.8610.5410.545.885.8842.442.47.897.8957.657.62020202014.9514.957.607.607.687.6851.451.47.277.274

10、8.648.62030203015.6015.604.274.279.119.1158.458.46.496.4941.641.6未来中国国民经济增长构想未来中国国民经济增长构想年份年份2000200020102010年年2010201020202020年年2020202020302030年年GDPGDP年均增长率（年均增长率（%）低方案低方案7.07.06.06.05.05.0中方案中方案高方案高方案8.08.07.07.06.06.0GDPGDP及产业构成的构想及产业构成的构想 未来中国未来中国GDPGDP总量发展趋势总量发展趋势年年 份份方方 案案20

11、002000年年20102010年年20202020年年20302030年年GDP/GDP/亿元亿元（20002000年价）年价）低低 175946.35175946.35315093.11315093.11513253.47513253.47中中89442.289442.2184343.20184343.20346037.52346037.52591082.08591082.08高高 193099.00193099.00379854.96379854.96680262.38680262.38人均人均GDPGDP( (元元/ /人人) )低低 1269512695210762107632901

12、32901中中70787078133001330023146231463789037890高高 139321393225408254084360743607未来中国产业结构的构想方案未来中国产业结构的构想方案产业类别产业类别单单 位位20002000年年20102010年年20202020年年20302030年年第一产业（农业）第一产业（农业）%15.012.512.510.010.0第二产业（工业、建筑业）第二产业（工业、建筑业）%45.043.043.042.042.0第三产业（服务业）第三产业（服务业）%33.633.640.040.044

13、.544.548.048.0051015202530354045基准 2000年 低 中2010年高低 中 2020年高低 中 2030年高终端能源需求量（亿t c e ）居民生活服务业交通运输建筑业工业农业2000200020302030年中国终端能源需求总量预测结果年中国终端能源需求总量预测结果项项 目目单单 位位20002000年年20102010年年20202020年年20302030年年实际值实际值低低中中高高低低中中高高低低中中高高消费消费总量总量万万tcetce124032124032170540170540177513177513184786184786242004242004

14、262139262139284148284148325224325224367052367052414995414995终端能源需求预测结果终端能源需求预测结果一次能源需求总量一次能源需求总量万万tce130297178560187437196887252843281823306703338233395883449800其中：煤炭其中：煤炭万万tce86240111883118101124418147484167598183386187465225689257069石油石油万万tce321634270344902471776014466125716757838990160103294天然气天然

15、气万万tce3170876992949832175441928521131305463484039636水电、核电水电、核电万万tce8797152051514015460276712881630510418324519449800一次能源构成一次能源构成 煤炭煤炭%66.162.763.063.258.359.559.855.457.057.2石油石油%24.623.924.024.023.823.523.423.222.823.0天然气天然气%5.09.08.88.8项项 目目单单 位位2000年年2010年年2020年年2030年年基准值基准值低低中中

16、高高低低中中高高低低中中高高水电、核电水电、核电%7.910.910.29.912.411.411.1未来能源消费需求总量及构成未来能源消费需求总量及构成0500100015002000250030003500400045005000基准期 2000年低 中 2010年高低 中 2020年高低 中 2030年高NOx排放量（万t )未来未来NONOX X排放总量发展趋势排放总量发展趋势1177 16771853 23632914 31544296未来未来3030年各省区年各省区NONOX X排放强度分布排放强度分布0省区省区 1 Mt4省区省区1 Mt7省区省区1 Mt13省

17、区省区1 Mt(a) 2000年农业1.5%工业30.9%建筑业0.7%交通运输21.3%居民生活1.7%火力发电35.8%其他转换5.3%服务业2.7%(b) 2010年，中方案农业1.2%工业21.3%建筑业0.7%交通运输25.9%其他转换6.1%服务业1.4%居民生活1.5%火力发电42.0%(c) 2020年，中方案农业1.1%交通运输29.4%火力发电42.6%服务业1.7%工业17.0%建筑业0.8%其他转换6.1%居民生活1.3%(d) 2030年，中方案农业0.9%工业13.8%建筑业0.8%交通运输31.6%服务业1.8%火力发电43.3%其他转换6.5%居民生活1.2%未

18、来未来3030年各部门对年各部门对NONOX X排放贡献率排放贡献率(b) 2010年，中方案煤炭61.1%汽油7.8%煤油1.0%燃料油6.0%天然气0.8%焦炭6.2%柴油15.7%其他1.4%(a) 2000年煤炭62.8%汽油6.7%煤油1.4%燃料油5.6%柴油14.3%焦炭7.3%天然气0.3% 其他1.6%(c) 2020年，中方案煤炭58.4%汽油9.6%燃料油5.8%煤油1.4%焦炭5.6%柴油16.8%天然气1.2% 其他1.2%(d) 2030年，中方案煤炭56.6%焦炭5.3%汽油11.1%燃料油5.3%煤油1.7%柴油17.3%天然气1.5% 其他1.2%未来未来30

19、30年不同燃料品种对年不同燃料品种对NONOX X排放贡献率排放贡献率发达国家发达国家NOX排放控制排放控制 19991999年，在瑞典哥德堡年，在瑞典哥德堡2020个国家签署了缓解酸化、个国家签署了缓解酸化、富营养化和地面臭氧议定书富营养化和地面臭氧议定书对四种主要污染物制定了2010年国家排放限值，据此，欧洲国家在1990年水平上可消减63二氧化硫， 40氮氧化物和VOC, 17氨n 火力发电世界第一，火力发电世界第一，80%80%左右煤炭用于发电左右煤炭用于发电n 19981998年，火电厂年，火电厂NONOX X排放量排放量565565万万t t，占美国排放量占美国排放量25.6%25

20、.6%美国美国电站锅炉电站锅炉NONOX X排放排放燃煤87.2%燃气6.1%其他0.4%内燃机发电2.6%燃油3.6%19981998年年美国电厂美国电厂NONOX X排放量排放量锅炉类别锅炉类别锅炉炉膛型式锅炉炉膛型式第第I I时段（时段（1996199620002000年）年）第第IIII时段时段(2000(2000年后年后) )g/MJg/MJmg/mmg/m3 3( (2 2=6%)=6%)g/MJg/MJmg/mmg/m3 3( (2 2=6%)=6%)I I类锅炉类锅炉旋流燃烧器旋流燃烧器固态排渣锅炉固态排渣锅炉0.2150.2156106100.1940.194554554四角

21、切圆燃烧锅炉四角切圆燃烧锅炉0.1940.1945545540.1630.163467467IIII类锅炉类锅炉旋流燃烧器旋流燃烧器液态排渣锅炉液态排渣锅炉-0.3700.37010581058前置式旋风炉膛锅炉前置式旋风炉膛锅炉-0.4000.40011561156竖立式燃烧锅炉竖立式燃烧锅炉-0.3440.344984984孔格式燃烧器孔格式燃烧器-0.2930.293836836流化床炉膛锅炉流化床炉膛锅炉-0.1250.1253573571990年美国CAAA规定的燃煤锅炉NOX允许排放限值美国美国电站锅炉电站锅炉NOX控制控制洁净空气法（洁净空气法（CAAA）第第 I 篇篇：O3控制

22、控制 EPA划定臭氧传输区（划定臭氧传输区（OTR）：）： 东北部东北部22州与哥伦比亚特区州与哥伦比亚特区臭氧传输评价工作组臭氧传输评价工作组 (OTAG)州执行计划（州执行计划（SIP）洁净煤计划（洁净煤计划（CCT） 18个环境项目：个环境项目：7个个NOX控制项目，控制项目，6个联合个联合SO2/NOX控制项目控制项目1997年新源性能排放标准年新源性能排放标准(NPS): 100mg/m3（与燃料无关）与燃料无关）布什总统的布什总统的洁净天空法令洁净天空法令（Clean Air Act）2005最新颁布的的最新颁布的的州际指令州际指令（Interstate Rule）美国美国电站锅炉

23、电站锅炉NOX控制控制 火电厂发电量仅次于美国和中国，居世界火电厂发电量仅次于美国和中国，居世界第第3 3位位； 19731973年年空气污染防治法空气污染防治法开始，几经修订，开始，几经修订，成为当今世界上成为当今世界上NONOX X允许允许排放限值最低、排放标准要求最严的国家之一排放限值最低、排放标准要求最严的国家之一 。电站锅炉电站锅炉NOX排放标准排放标准锅炉类型锅炉类型锅炉容量（锅炉容量（t/h）NOX最高允许排放限值，最高允许排放限值，mg/m3ppm (10-6)mg/m3(以以NO2计计)燃煤燃煤 (2=6%)570250513570200410燃油燃油 (2=4%)54015

24、0308540130267燃气燃气 (2=5%)50610020550660123开发并应用先进的低开发并应用先进的低NONOX X燃烧技术；燃烧技术；19761976年在年在350MW350MW机组试验机组试验SCRSCR，至今至今15GW15GW燃煤电站机组安装燃煤电站机组安装SCRSCR；采用低采用低NONOX X燃烧技术及安装燃烧技术及安装SCRSCR脱销装置，燃煤电站烟气脱销装置，燃煤电站烟气NONOX X浓度浓度已降至已降至45ppm45ppm日本日本电站锅炉电站锅炉NONOX X控制控制 19831983年年大型燃烧装置法规大型燃烧装置法规（GFAVOGFAVO）生效生效时时 限

25、限机组容量机组容量NOX排放限值，排放限值，mg/m3（2=6%）1984年前建成机组年前建成机组300MW且剩余寿命且剩余寿命3万万h20050300且剩余寿命且剩余寿命3万万h650（液态排渣（液态排渣1300）50MW且剩余寿命且剩余寿命300MW20050MW30MW4001MW50MW500控制措施：控制措施：低低NONOX X燃烧技术燃烧技术烟气脱硝：烟气脱硝： 1982198219911991年，年，28GW28GW的的6060座座火电厂安火电厂安装烟气脱销装置。其中，装烟气脱销装置。其中，SCRSCR占占95%95%；SNCRSNCR占占4%4%；联合脱硫脱硝；联合脱硫脱硝1

26、1155311871299125411761123 1083 106917514914214115613712911742030026726225025223823358145534732931728827425616000500100015002000250030001990 1992 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000年份NOx排放量（k t ）电站和集中供热工业燃烧与工艺排放居民生活交通运输德国德国电站锅炉电站锅炉NONOX X控制控制美国轻型汽车尾气排放标准美国轻型汽车尾气排放标准 , ,g/kmg/km年份年份COHCNOX测试循环测试循环19604

27、6.675.892.28US FTP197018.892.782.28US FTP19808.330.831.72US FTP19941.890.140.22US FTP2004（建议）（建议）0.940.070.11US FTP美国加州机动车尾气排放标准美国加州机动车尾气排放标准更严更严项目项目CO，g/kmHC，g/kmNOX，g/km测试循环测试循环过渡低排放车辆（过渡低排放车辆（TLEV）2.110.080.25US FTP低排放车辆（低排放车辆（LEV）2.110.050.12US FTP超低排放车辆（超低排放车辆（ULEV）1.060.020.12US FTP柴油车排放限值柴油车排

28、放限值生效日期生效日期燃料燃料/车型车型CO，g/kmHC，g/kmNOX，g/kmPM，g/km测试循环测试循环2000年年柴油柴油/乘用车乘用车1.25t0.630.120.280.052J10.152000-2002年年柴油柴油/乘用车乘用车1.25t0.66J10.152002年年柴油柴油/轻型载货车轻型载货车1.7t0.630.120.280.052J10.152003年年柴油柴油/轻型载货车轻型载货车1.7t0.630.120.490.06J10.15Euro IIIEuro III（20002000）和）和Euro IVEuro IV（20052005）排放

29、限值排放限值生效日期生效日期燃料燃料/车型车型CO,g/kmHC,g/kmNOX,g/kmHC+NOX,g/km测试测试循环循环2000汽油汽油/乘用车乘用车5-修订修订ECEEUDC2005汽油汽油/乘用车乘用车1.00.100.08-修订修订ECEEUDC2000柴油柴油/乘用车乘用车0.64-0.500.56修订修订ECEEUDC2005柴油柴油/乘用车乘用车0.50-0.250.30修订修订ECEEUDC 国家年度国家年度环境公报环境公报中还没有中还没有NOX的排放状况数据；的排放状况数据； 缺乏对全国缺乏对全国NOX排放状况、环境影响及控制对策系统研究；排放状况、

30、环境影响及控制对策系统研究； 欧洲、北美的欧洲、北美的教训：教训：控制酸沉降最初重视控制酸沉降最初重视SO2控制而轻视控制而轻视NOX控制，控制， NOX排放增长及高氧化性可能排放增长及高氧化性可能抵消抵消SO2控制的效控制的效果；果； 如果如果NOX排放量增加，即使排放量增加，即使SO2排放量不变，微细颗粒排放量不变，微细颗粒物中硫酸盐含量也会大幅增加；物中硫酸盐含量也会大幅增加； 美国控制电站美国控制电站NOx排放的努力，被机动车排放的不断增长所排放的努力，被机动车排放的不断增长所抵消，应同步控制固定源与流动源的抵消，应同步控制固定源与流动源的NOx排放排放因此，控制因此，控制NOx污染应

31、成为中国环境保护的重要部分，应抓住污染应成为中国环境保护的重要部分，应抓住机遇，制定中国机遇，制定中国NOx排放的控制策略。排放的控制策略。n 火电厂火电厂 排放量大，排气集中有利于采取控制措施；排放量大，排气集中有利于采取控制措施； 已有成熟的商业化控制技术；已有成熟的商业化控制技术； 解决我国区域酸雨污染问题的关键之一；解决我国区域酸雨污染问题的关键之一； 对地区阴霾形成的贡献对地区阴霾形成的贡献n 机动车机动车 保有量增长迅速，尤其大城市；保有量增长迅速，尤其大城市； 排气高度低，地形影响大；排气高度低，地形影响大； 大城市局地空气污染的贡献大大城市局地空气污染的贡献大.01002003

32、00400500198019851990199520002005GW010002000300040005000TWhInstalled capacityElectricity generation 2004年底，全国电力装机容量和发电量分别达到年底，全国电力装机容量和发电量分别达到440GW 和和2187 TWh。燃煤装机容量燃煤装机容量80左右左右. 鉴于排放因子确定过程的随机性和不确定性，应加强对各鉴于排放因子确定过程的随机性和不确定性，应加强对各种燃烧设备及工艺种燃烧设备及工艺NOX排放水平的调查，排放水平的调查，提高排放因子的提高排放因子的等级等级，编制中国，编制中国NOx排放清单排放

33、清单n 一级措施（燃烧改进技术）一级措施（燃烧改进技术）减少燃烧过程中NOX生成 低低NOX燃烧器（燃烧器（LNBs） 分级燃烧火上风（分级燃烧火上风（OFA） 烟气再循环烟气再循环(FGR)n 二级措施（燃烧后烟气脱硝技术）二级措施（燃烧后烟气脱硝技术）再燃烧技术（再燃烧技术（ Reburning ）选择性非催化还原（选择性非催化还原（SNCR）选择性催化还原（选择性催化还原（SCR）n 通过使燃料和空气的完全燃烧延迟，在燃烧局部形成通过使燃料和空气的完全燃烧延迟，在燃烧局部形成富燃料贫氧的氛围，抑制富燃料贫氧的氛围，抑制NOX生成量生成量;n 可达到可达到50以上以上的脱硝率的脱硝率n 将

34、将5%20的燃烧空气在主燃烧器区下游的的燃烧空气在主燃烧器区下游的OFA喷口引入喷口引入炉膛；炉膛；n 主燃烧器区低于标准空燃比（主燃烧器区低于标准空燃比（AIR-TO-FUEL）的贫氧气氛的贫氧气氛下；下；OFA达到完全燃烧。达到完全燃烧。n 与与LNB配合可使脱硝率提高配合可使脱硝率提高10%25。锅炉型式锅炉型式控制措施控制措施应用锅炉数量应用锅炉数量NOX削减率削减率(%)固态排渣，墙燃固态排渣，墙燃锅炉锅炉低氮燃烧器低氮燃烧器LNB6644固态排渣，墙燃固态排渣，墙燃锅炉锅炉低氮燃烧器低氮燃烧器OFALNBOFA2148切燃锅炉切燃锅炉低氮燃烧器低氮燃烧器LNB4443切燃锅炉切燃锅

35、炉SOFA2333切燃锅炉切燃锅炉LNB+SOFA2345v1960年代末期由年代末期由Dr. JostWendt 发明发明v再燃燃料（天然气、煤、其他燃料）提供再燃燃料（天然气、煤、其他燃料）提供1525的热输入量；的热输入量；v氮氧化物削减率氮氧化物削减率50% ；v投资费用较低；投资费用较低；v燃料成本，适当停留时间可用性；燃料成本，适当停留时间可用性；v应用：旋风炉；墙燃炉、切燃炉；应用：旋风炉；墙燃炉、切燃炉；v容量范围容量范围: 33800MWv目前目前,美国已有超过美国已有超过5000MW容量锅炉容量锅炉安装了再燃烧系统安装了再燃烧系统v在俄罗斯、乌克兰、意大利、日本和中国在俄罗

36、斯、乌克兰、意大利、日本和中国台湾等国家和地区得到应用台湾等国家和地区得到应用相当于相当于100mg/m3燃烧系统优化燃烧系统优化燃烧改进措施燃烧改进措施烟气脱硝技术烟气脱硝技术低低NONOX X燃烧技术策略燃烧技术策略n 空气分级的低空气分级的低NOx旋流燃烧器旋流燃烧器一次火焰区：富燃，N组分析出但难以转化二次火焰区：燃尽CO、HC等低低NOX燃烧技术策略燃烧技术策略n空气空气/燃料分级的低燃料分级的低NOX燃烧器燃烧器空气和燃料均分级送入炉膛一次火焰区下游形成低 氧还原区，还原已 生成的NOX集低集低NOXNOX燃烧器、炉膛空气分级、燃料分级和烟气再循环于一体燃烧器、炉膛空气分级、燃料分

37、级和烟气再循环于一体适用于四角切向燃烧的燃烧器布置方式，适用于四角切向燃烧的燃烧器布置方式，NONO可达可达100ppm100ppm以下以下 FGDAirHeaterStackBottomAshCoalMillFlyashFan3000 F2200 FSelective Catalytic Reduction 550 - 750 F 50 - 90% reduction 2 ppm NH3 slipSCRNOx Control700 FESP 原理：原理：利用利用NHNH3 3做还原剂，在做还原剂，在300400300400温度范围和一定的催化剂（铁、温度范围和一定的催化剂（铁、钒、铬、铜、钴

38、或钼等金属氧化物）作用下，使烟气中的钒、铬、铜、钴或钼等金属氧化物）作用下，使烟气中的NONOX X还原为无还原为无害的害的N N2 2和和H H2 2O O。 主主反应机理：反应机理： 可能的副反应：可能的副反应：8NH8NH3 3 + 6NO + 6NO2 2 7N 7N2 2 + 12H + 12H2 2O O4NH4NH3 3 + 6NO 5N + 6NO 5N2 2 + 6H + 6H2 2O O SCRSCR特点：特点： （1 1）90909595NONOX X削减率；削减率； （2 2）氨泄漏量低）氨泄漏量低,0-5,0-5ppmppm （3 3） 极好的空燃比控制，接近极好的空

39、燃比控制，接近. （4 4）广泛应用于日本、欧洲的燃气、燃油和燃煤锅炉）广泛应用于日本、欧洲的燃气、燃油和燃煤锅炉 问题：投资及运行费用高、催化剂中毒、氨储存、粉煤灰综合利用问题：投资及运行费用高、催化剂中毒、氨储存、粉煤灰综合利用322322245464326NHONOH ONHONH O高粉尘布置高粉尘布置低粉尘布置低粉尘布置尾端布置尾端布置锅炉 空预器 除尘器 FGD SCR 烟囱锅炉 空预器 除尘器 SCR FGD 烟囱锅炉 SCR 空预器 除尘器 FGD 烟囱VAPORIZER蒸发器蒸发器AIR空气预热器空气预热器 PREHEATERCONTROL SYSTEM控制系统

40、控制系统AQUEOUS NH3 TANK液氨罐液氨罐HEATER加热器加热器FAN风扇风扇PUMP泵泵MIXER搅拌器搅拌器NH3 INJECTION GRID加氨槽加氨槽CATALYST LAYERS催化剂涂层催化剂涂层SOOTBLOWERS吹灰器吹灰器FLOW CONTROL流量控制流量控制vNH3喷射，温度范围：喷射，温度范围：350400 ；v可可达到达到9090以上脱硝率；以上脱硝率；v投资费用高，空间限制，投资费用高，空间限制，NHNH3 3泄漏，泄漏，SOSO3 3排排放，催化剂中毒失火；放，催化剂中毒失火；v应用：超过应用：超过7575台锅炉；旋风炉，墙燃炉，台锅炉；旋风炉，墙

41、燃炉，切燃炉，切燃炉，v容量范围：容量范围：1221221300MW1300MW蜂窝状催化剂单元蜂窝状催化剂单元不同开孔大小适用于不同燃料：煤、油、天然气不同开孔大小适用于不同燃料：煤、油、天然气催化剂单元单元催化剂单元单元催化剂单元催化剂单元催化剂模块催化剂模块整流层整流层催化剂层催化剂层SCR催化剂构造催化剂构造烧结、碱金属污染、砷中毒、飞灰堵塞、磨蚀等烧结、碱金属污染、砷中毒、飞灰堵塞、磨蚀等电厂大气污染控制标准化费用（电厂大气污染控制标准化费用（% %） 费用费用 烟气脱硫系统烟气脱硫系统 10.510.5 选择催化还原系统选择催化还原系统 3.03.0 燃烧改进燃烧改进 0.60.6

42、 废水处理系统废水处理系统 2.22.2 电除尘系统电除尘系统 3.13.1 小计小计 19.419.4 主厂主厂 80.680.6 总厂总厂 100100 LNB-LNB-低氮氧化物燃烧低氮氧化物燃烧AOFA-AOFA-改进的燃尽风法改进的燃尽风法SCR-SCR-选择性催化还原选择性催化还原SNCR-SNCR-选择性非催化还原选择性非催化还原n 电站锅炉电站锅炉SCR技术开发及实践：技术开发及实践：催化剂及其管理、降低催化剂及其管理、降低费用费用n 加快同时脱硫脱氮工艺的开发：如电子束辐射法加快同时脱硫脱氮工艺的开发：如电子束辐射法n 城市机动车是中国城市城市机动车是中国城市NONOX X排

43、放控制的重点对象排放控制的重点对象 北京、上海、广州等城市机动车NOX污染贡献率超过50%50% n 控制技术控制技术包括：包括：机内净化技术机内净化技术 机外净化技术机外净化技术 替代低污染燃料和新型低污染发动机替代低污染燃料和新型低污染发动机 关键是技术的长期稳定性，缺乏经济性分析关键是技术的长期稳定性，缺乏经济性分析n “车、油、路车、油、路”三个因素的协调，三个因素的协调，n 重视非道路用车的排放控制重视非道路用车的排放控制n 缺乏相应的经济政策缺乏相应的经济政策 NOX排放因子的确定与更新：排放因子的确定与更新： NOX的大气化学过程：的大气化学过程： 对区域酸雨贡献对区域酸雨贡献

44、促进促进SO2向向SO3转化，转化， 形成微细颗粒物形成微细颗粒物PM10/PM2.5 长距离输送及沉降长距离输送及沉降 光化学烟雾形成光化学烟雾形成O3： 大气中大气中NOX与与VOCs浓度变化影响浓度变化影响 酸沉降和富营养化的临界负荷：酸沉降和富营养化的临界负荷：SCR移动源移动源NOx 控制技术控制技术SNCRNSRV2O5/TiO2微波微波/电晕电晕CaO/氨水氨水CeO2NH3CHUREACH固定源固定源碱法等离子体等离子体SCR多组分复多组分复合催化剂合催化剂目前，工业化的目前，工业化的SCR催化剂，主要是以催化剂，主要是以V2O5/TiO2为基础为基础，再担载少量再担载少量WO

45、3或其他金属成分或其他金属成分。具有较高的脱硝活性，以及较好的抗。具有较高的脱硝活性，以及较好的抗SO2和和H2O性性能。在催化床之前喷入还原剂能。在催化床之前喷入还原剂NH3，在催化剂上选择性还原在催化剂上选择性还原NOx 为为N2。但但是是, 该技术在实际使用中仍存在一些该技术在实际使用中仍存在一些问题问题：1. 催化剂成本较高催化剂成本较高；2. 操作温度必须高于操作温度必须高于350 。催化床一般安装在空气预热器和除尘器之前，容易造成还原剂催化床一般安装在空气预热器和除尘器之前，容易造成还原剂NH3部部分氧化为分氧化为N2O和和NO，同时造成同时造成SO2和粉尘对催化剂的和粉尘对催化剂的中毒和堵塞中毒和堵塞。长期以来，学术界和工业界一直渴望能够开发出长期以来，学术界和工业界一直渴望能够开发出低温低温SCR催化剂催化剂，使，使催化床置于除尘器甚至脱硫装置之后，避免烟气的预热耗能，便于和现有催化床置于除尘器甚至脱硫装置之后，避免烟气的预热耗能，便于和现有的锅炉系统相匹配，同时缓解的锅炉系统相匹配，同时缓解SO2和粉尘对催化剂的毒化和堵塞，延长催和粉尘对催化剂的毒化和堵塞，延长催化剂的使用寿命。化剂的使用寿命。SCR传统商业催化剂传统商业催化剂SCR装置装置位于除尘位于除尘器前器前温度高温度高SO2粉尘粉尘SCR装置