脫硝技術(shù)介紹

關(guān)于脫硝技術(shù)介紹12概述SCR系統(tǒng)組成SCR系統(tǒng)主要設(shè)備催化劑的選型CONTENTS

第2頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月3一.概述

ＮＯｘ的控制技術(shù)ＮＯｘ對(duì)環(huán)境的影響ＮＯｘ的形成機(jī)理第3頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月4GeneralNOX對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的影響

低空臭氧的產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的形成酸雨各種潛在的致癌物質(zhì)NOX+Hydrocarbon+O2+Sunlight+

Others第4頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月5General環(huán)境中NOX

來(lái)源第5頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月6火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2003)2004年以后的新項(xiàng)目（第三時(shí)段）必須預(yù)留煙氣脫除氮氧化物裝置空間鍋爐NOx最高容許排放濃度（燃煤）：

煤質(zhì)NOx最高容許排放濃度（mg/NM3)

Vdaf>20%45010%≤Vdaf≤20%650Vdaf<10%1100General第6頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月7A.熱力型NOX主要反應(yīng)

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相關(guān)因素

高溫環(huán)境燃料與空氣的充分混合無(wú)煙煤燃燒中，熱力型NOx可到一半以上GeneralNOX形成機(jī)理第7頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月8B.燃料型NOX

燃料中的有機(jī)氮化合物在燃燒過(guò)程中氧化生成的氮氧化物相關(guān)因素與燃料和空氣的混合程度密切相關(guān)與燃燒區(qū)域的溫度關(guān)系不大煙煤燃燒中，約80％的NOx為燃料型GeneralNOX形成機(jī)理第8頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月9C.快速型NOX在燃燒的早期生成形成過(guò)程氮和燃料中的碳?xì)浠衔锓磻?yīng)

N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物HCN化合物氧化生成NOHCN化合物＋O2＝＝》NO對(duì)于燃煤鍋爐，快速型NOx所占份額一般低于5％。GeneralNOX形成機(jī)理第9頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月10燃燒中NOx生成的控制煙氣中NOx的脫除NOX的控制技術(shù)General第10頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月11控制原理降低燃燒溫度控制燃料和空氣的混合速度與時(shí)機(jī)主要控制手段燃燒器設(shè)計(jì)參數(shù)（風(fēng)速、風(fēng)溫、旋流強(qiáng)度等）優(yōu)化煤粉濃縮技術(shù)OFA分級(jí)送風(fēng)技術(shù)注意事項(xiàng)鍋爐的燃燒效率煤粉的著火和穩(wěn)燃燃燒中NOX生成的控制General第11頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月12A.選擇性非催化還原法(SNCR)主要反應(yīng)氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反應(yīng)溫度: 760~1090C

最佳反應(yīng)溫度：870~1050C脫硝效率 對(duì)于城市固體垃圾爐轉(zhuǎn)化效率在30~50%之間，大型電站鍋爐的轉(zhuǎn)化效率控制在20~40%之間。煙氣中NOx脫除－－ＳＮＣＲ&SCRGeneral第12頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月13GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ第13頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月14SNCR的優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用低SNCR的缺點(diǎn)：脫硝效率較低對(duì)電站鍋爐控制要求高，可靠性差氨的逃逸率較大

GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ第14頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月15B.選擇性催化還原法(SCR)主要反應(yīng)

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

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應(yīng)溫度

230～450℃一般應(yīng)用溫度：320～400℃轉(zhuǎn)化效率在70~90%之間。NOx脫除技術(shù)－－SCRGeneral第15頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月16NOx脫除技術(shù)－ＳＣＲ

a)高塵ＳＣＲ系統(tǒng)－－首選

ｂ）低塵ＳＣＲ系統(tǒng)General第16頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月SCR布置圖

第17頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月18TypicalSCRSystem反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)煙氣/氨的混合系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)煙道系統(tǒng)ＳＣＲ的控制系統(tǒng)二.SCR系統(tǒng)組成第18頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月19TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統(tǒng)構(gòu)成無(wú)水氨儲(chǔ)罐氨蒸發(fā)器煙氣出口稀釋空氣氨噴射柵格SCR反應(yīng)器空預(yù)器鍋爐煙氣省煤器NOX信號(hào)鍋爐負(fù)荷信號(hào)FIC氨的流量分配第19頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月20TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)主要設(shè)備：反應(yīng)器催化劑吹灰器第20頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月21TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙氣/氨的混合系統(tǒng)主要設(shè)備：稀釋風(fēng)機(jī)靜態(tài)混合器、氨噴射格柵（AIG）空氣/氨混合器第21頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月22氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem第22頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月23

氨的流

量分配閥門(mén)站

ＭＶＳTypicalSCRSystem煙氣/氨的混合第23頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月24TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)卸料壓縮機(jī)氨蒸發(fā)器（電/蒸汽）氨罐緩沖罐稀釋槽第24頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月25TypicalSCRSystem氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無(wú)水氨反應(yīng)劑純度最高原料成本最低設(shè)備成本最低高危險(xiǎn)性的原料運(yùn)輸和存儲(chǔ)問(wèn)題氨水(19%or29%)容易運(yùn)輸濃度低于20%時(shí)不劃分為高危險(xiǎn)性的原料比無(wú)水氨危險(xiǎn)性需要更大的運(yùn)輸設(shè)備以及更頻繁的運(yùn)輸需要更大的儲(chǔ)存罐蒸發(fā)成本尿素安全的原料(化肥)干態(tài)或濕態(tài)容易運(yùn)輸工藝復(fù)雜成本昂貴存儲(chǔ)的問(wèn)題

反應(yīng)劑原料第25頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月26氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)TypicalSCRSystem氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)第26頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月27氨的蒸發(fā)器TypicalSCRSystem氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)第27頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月28TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙道系統(tǒng)擋板（有旁路）膨脹節(jié)導(dǎo)流板煙道第28頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月29EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)要點(diǎn)省煤器旁路反應(yīng)器旁路第29頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月30TypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)第30頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月31TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備ＳＣＲ的控制系統(tǒng)

DCS、PLC儀表、盤(pán)柜等第31頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月32TypicalSCRSystemSCR的控制系統(tǒng)一.控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)納入機(jī)組ＤＣＳ獨(dú)立的控制系統(tǒng)二.主要受控系統(tǒng)吹灰系統(tǒng)氨的卸載、儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)煙氣擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)脫硝主體控制系統(tǒng)第32頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月33脫硝的主要反應(yīng)4NO+4NH3+O2

→

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

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化劑第33頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月催化劑型式波紋板式蜂窩式板式TypicalSCRSystem第34頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月催化劑主要的供應(yīng)商TypicalSCRSystem板式ArgillonBabcockHitachi(BHK)波紋板式HaldorTopsoeHitachiZosen(Hitz)蜂窩式CormetechArgillonCeramCCIC東方凱瑞特第35頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月36TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)蜂窩式比表面積大抗熱沖積能力強(qiáng)抗灰阻塞能力一般板式抗阻塞性好煙氣阻力小結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高多層結(jié)構(gòu)，表層活性材料易脫落第36頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月37催化劑選型主要因素?zé)煔庵酗w灰的含量煙氣中飛灰顆粒尺寸反應(yīng)器布置空間ＳＣＲ煙氣阻力要求TypicalSCRSystem第37頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月38SCR催化劑設(shè)計(jì)中要考慮其它因素催化劑的壽命SO2到SO3的轉(zhuǎn)化率使用NH3

的煙氣最低溫度高溫下催化劑的燒結(jié)As的毒化堿土金屬（ＣａＯ）堿金屬（Na，K）的毒化鹵素（Ｃｌ）的毒化飛灰磨損TypicalSCRSystem第38頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月39SCR催化劑安裝TypicalSCRSystem第39頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月40TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝第40頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月41TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝第41頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月42TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝第42頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月43TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰第43頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月44TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰第44頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024年，5月45五.SCR裝置的影響空預(yù)器第45頁(yè),共54頁(yè)，星期六，2024