脱硝技术介绍

脱硝技术(jìshù)介绍第一页，共53页。1概述SCR系统组成(zǔchénɡ)SCR系统主要设备催化剂的选型CONTENTS

第二页，共53页。2一.概述(ɡàishù)ＮＯｘ的控制技术ＮＯｘ对环境的影响(yǐngxiǎng)ＮＯｘ的形成机理第三页，共53页。3GeneralNOX对人类健康和环境(huánjìng)的影响低空臭氧的产生光化学烟雾的形成(xíngchéng)酸雨各种潜在的致癌物质NOX+Hydrocarbon+O2+Sunlight+

Others第四页，共53页。4General环境(huánjìng)中NOX来源第五页，共53页。5火电厂污染物排放(páifànɡ)标准(GB13223-2003)General第六页，共53页。6A.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(ránshāo)中，热力型NOx可到一半以上GeneralNOX形成(xíngchéng)机理第七页，共53页。7B.燃料型NOX燃料中的有机氮化合物在燃烧(ránshāo)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(qūyù)的温度关系不大烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型GeneralNOX形成(xíngchéng)机理第八页，共53页。8C.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(fǎnyìng)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(xíngchéng)机理第九页，共53页。9燃烧中NOx生成的控制(kòngzhì)烟气中NOx的脱除NOX的控制(kòngzhì)技术General第十页，共53页。10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(qiángdù)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(ránshāo)中NOX生成的控制General第十一页，共53页。11A.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(guōlú)的转化效率控制在20~40%之间。烟气(yānqì)中NOx脱除－－ＳＮＣＲ&SCRGeneral第十二页，共53页。12GeneralNOx脱除(tuōchú)技术－ＳＮＣＲ第十三页，共53页。13SNCR的优点：投资(tóuzī)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(tuōchú)技术－ＳＮＣＲ第十四页，共53页。14B.选择性催化还原法(SCR)主要反应 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O反应温度 230～450℃一般应用温度：320～400℃转化(zhuǎnhuà)效率在70~90%之间。NOx脱除(tuōchú)技术－－SCRGeneral第十五页，共53页。15NOx脱除(tuōchú)技术－ＳＣＲa)高尘ＳＣＲ系统(xìtǒng)－－首选

ｂ）低尘ＳＣＲ系统(xìtǒng)General第十六页，共53页。16SCR布置图

第十七页，共53页。TypicalSCRSystem反应器/催化剂系统烟气(yānqì)/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(xìtǒng)组成第十八页，共53页。18TypicalSCRSystemＳＣＲ的系统(xìtǒng)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氨的流量分配第十九页，共53页。19TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要(zhǔyào)设备反应器/催化剂系统(xìtǒng)主要设备：反应器催化剂吹灰器第二十页，共53页。20TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要(zhǔyào)设备烟气/氨的混合系统主要(zhǔyào)设备：稀释风机静态混合器、氨喷射格栅（AIG）空气/氨混合器第二十一页，共53页。21氨的喷射(pēnshè)栅格和静态混合器NH3喷射(pēnshè)栅格ＡＩＧ静态(jìngtài)混合器TypicalSCRSystem第二十二页，共53页。22氨的流

量分配(fēnpèi)阀门站

ＭＶＳTypicalSCRSystem烟气(yānqì)/氨的混合第二十三页，共53页。23TypicalSCRSystem

三.SCR系统(xìtǒng)主要设备氨的储备(chǔbèi)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二十四页，共53页。24TypicalSCRSystem氨的储备与供应(gōngyìng)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(fǎnyìng)剂原料第二十五页，共53页。25氨的存储系统TypicalSCRSystem氨的储备与供应(gōngyìng)系统第二十六页，共53页。26氨的蒸发器TypicalSCRSystem氨的储备与供应(gōngyìng)系统第二十七页，共53页。27TypicalSCRSystem

三.SCR系统(xìtǒng)主要设备烟道(yāndào)系统挡板（有旁路）膨胀节导流板烟道(yāndào)第二十八页，共53页。28EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem烟道(yāndào)系统要点(yàodiǎn)省煤器旁路反应器旁路第二十九页，共53页。29TypicalSCRSystem烟道(yāndào)系统第三十页，共53页。30TypicalSCRSystem

三.SCR系统主要(zhǔyào)设备ＳＣＲ的控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)DCS、PLC仪表、盘柜等第三十一页，共53页。31TypicalSCRSystemSCR的控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)一.控制系统方案控制系统纳入(nàrù)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三十二页，共53页。32脱硝的主要(zhǔyào)反应4NO+4NH3+O2

→

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

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化剂第三十三页，共53页。33催化剂型式(xínɡshì)波纹(bōwén)板式蜂窝式板式(bǎnshì)TypicalSCRSystem第三十四页，共53页。催化剂主要(zhǔyào)的供应商TypicalSCRSystem板式(bǎnshì)ArgillonBabcockHitachi(BHK)波纹板式(bǎnshì)HaldorTopsoeHitachiZosen(Hitz)蜂窝式CormetechArgillonCeramCCIC东方(Dōngfāng)凯瑞特第三十五页，共53页。TypicalSCRSystem板式(bǎnshì)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三十六页，共53页。36催化剂选型主要(zhǔyào)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(kōngjiān)ＳＣＲ烟气阻力要求TypicalSCRSystem第三十七页，共53页。37SCR催化剂设计中要考虑其它(qítā)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(shāojié)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第三十八页，共53页。38SCR催化剂安装(ānzhuāng)TypicalSCRSystem第三十九页，共53页。39TypicalSCRSystemSCR催化剂安装(ānzhuāng)第四十页，共53页。40TypicalSCRSystemSCR催化剂安装(ānzhuāng)第四十一页，共53页。41TypicalSCRSystemSCR催化剂安装(ānzhuāng)第四十二页，共53页。42TypicalSCRSystemSCR催化剂的吹灰(chuīhuī)第四十三页，共53页。43TypicalSCRSystemSCR催化剂的吹灰(chuīhuī)第四十四页，共53页。44五.SCR装置(zhuāngzhì)的影响空预器第四十五页，共53页。45对空预器的影响(yǐngxiǎng)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)2SO4NH4HSO4沉积温度150~200℃，粘度较大，加剧对空气预热器换热元件(yuánjiàn)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第四十六页，共53页。46采取(cǎiqǔ)的措施采用多介质吹灰(chuīhuī)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沉积温度区域分段。换热元件选用合适的板型在空预器冷段采用镀搪瓷元件严格控制漏氨率采用较低的SO2到SO3的转化率第四十七页，共53页。47第四十八页，共53页。48第四十九页，共53页。49第四十四页，共53页。NOX的控制(kòngzhì)技术环境(huánjìng)中NOX来源TypicalSCRSyste