烟气脱硝系统和设备介绍知识讲解

1、烟气脱硝系统和设备介绍l的控制技术的控制技术l对环境的影响对环境的影响l的形成机理的形成机理l低空臭氧的产生低空臭氧的产生l光化学烟雾的形成光化学烟雾的形成l酸雨酸雨l各种潜在的致癌物质各种潜在的致癌物质 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) Vdaf20% 450 10%Vdaf20% 650 Vdaf10% 1100A. 热力型 NOX l主要反应 N2+ONO+N N+O2NO+O N+OHNO+Hl相关因素 高温环境 燃料

2、与空气的充分混合l无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上B. 燃料型 NOX l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C. 快速型 NOX l在燃烧的早期生成l形成过程氮和燃料中的碳氢化合物反应 N2CH化合物HCN化合物HCN化合物氧化生成NO HCN化合物O2NOl对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5。燃烧中NOx生成的控制 烟气中NOx的脱除控制原理 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A. 选择性非催化还原法 (SNCR)l主要反应氨 4

3、NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O尿素 2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 2N2 + 2H2O + CO2l反应温度: 760 1090C最佳反应温度：8701050Cl脱硝效率对于城市固体垃圾炉转化效率在3050%之间，大型电站锅炉的转化效率控制在2040%之间。lSNCR的优点：投资费用低lSNCR的缺点：l脱硝效率较低l对电站锅炉控制要求高，可靠性差l氨的逃逸率较大B. 选择性催化还原法 (SCR)主要反应4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2Ol

4、反应温度 230450 一般应用温度：320400 l转化效率在7090%之间。SCR 布置图的系统构成无水氨储无水氨储罐罐氨蒸发氨蒸发器器烟气出烟气出口口稀释空稀释空气气氨喷射栅氨喷射栅格格SCRSCR反应反应器器空预空预器器锅炉锅炉烟气烟气省煤省煤器器NONOX X信号信号锅炉负荷信锅炉负荷信号号FIFIC C氨的流量分氨的流量分配配Typical SCR System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Typical SCR System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Pho

5、to courtesy of Siemens Flow Model Tests brochure, 1998.氨的流量分配阀门站Typical SCR System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Typical SCR System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EconomizerEconomizerAir Air HeaterHeaterExistingExistingStructural Structural SteelSteelFrom AmmoniaFrom AmmoniaStorage Storag

6、e SystemSystemEconomizerEconomizerBypassBypassDamperDamperDamperDamperSCRSCRBypasBypass sAmmoniaAmmoniaInjection Injection SystemSystemSeal Seal AirAirPipingPipingSCRSCRReactoReactor rCatalyCatalyststLayerLayerSootblowerSootblowerFutureFutureSootblowerSootblowerFutureFutureCatalyCatalyststTo To Prec

7、ipitatorPrecipitatorNew Structural New Structural SteelSteelDamperDamperTypical SCR System三.SCR系统主要设备 的控制系统 DCS、PLC仪表、盘柜等脱硝的主要反应4NO + 4NH4NO + 4NH3 3 + O + O2 2 4N 4N2 2 + 6H + 6H2 2O O2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O6NO6NO2 2 + 8NH + 8NH3 3 7N 7N2 2 + 12H + 12H2 2O O催化剂型式波纹板波纹

8、板式式蜂窝蜂窝式式板板式式催化剂主要的供应商 板式 Argillon Babcock Hitachi (BHK) 波纹板式 Haldor Topsoe Hitachi Zosen (Hitz)Typical SCR System板式和蜂窝式催化剂的比较催化剂选型主要因素Typical SCR SystemSCR 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（） 碱金属（Na，K）的毒化 卤素（）的毒化 飞灰磨损SCR 催化剂安装SCR 催化剂安装五. SCR装置的影响空预器对空预器的影响 烟气中部分SO2转化成SO3 由于SO3的增加，由此酸腐蚀和酸沉积堵灰程度增加 NH3+SO3+H2ONH4HSO4/(NH4)2SO4 NH4HSO4 沉积温度150200，粘度较大，加剧对空气预热器换热元件的堵塞和腐蚀 空气预热器热端压差增加，空气预热器漏风略有增加采取的措施 采用多介质吹灰器 空气预热器由高中低温段改为高低温两段，取消中温段，避免空预器在NH4HSO4沉积温