脫硝工藝介紹

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1、......圖6-1典型火電廠SCR法煙氣脫硝工藝流程圖專業(yè)word可編輯.......脫硝工藝介紹1脫硝工藝圖1LNB、SNCR和SCR在鍋爐系統(tǒng)中的位置專業(yè)word可編輯.......目前成熟的燃煤電廠氮氧化物控制技術(shù)主要包括燃燒中脫硝技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)，其中燃燒中脫硝技術(shù)是指低氮燃燒技術(shù)（LNB），煙氣脫硝技術(shù)包括SCR、SNCR和SNCR/SCR聯(lián)用技術(shù)等，其在鍋爐系統(tǒng)中的位置如圖1所示。1.1煙氣脫硝工藝應(yīng)用目前進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的成熟的燃煤電廠煙氣脫硝技術(shù)主要包括SCR、SNCR和SNCR/SCR聯(lián)

2、用技術(shù)。1）SNCR脫硝技術(shù)是指在鍋爐爐膛出口900~1100℃的溫度范圍內(nèi)噴入還原劑（如氨氣）將其中的NOx選擇性還原成N2和H2O。SNCR工藝對(duì)溫度要求十分嚴(yán)格，對(duì)機(jī)組負(fù)荷變化適應(yīng)性差，對(duì)煤質(zhì)多變、機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)頻繁的電廠，其應(yīng)用受到限制。大型機(jī)組脫硝效率一般只有25~45%，SNCR脫硝技術(shù)一般只適用于老機(jī)組改造且對(duì)NOx排放要求不高的區(qū)域。2）SCR煙氣脫硝技術(shù)是指在300~420℃的煙氣溫度范圍內(nèi)噴入氨氣作為還原劑，在催化劑的作用下與煙氣中的NOx發(fā)生選擇性催化反應(yīng)生成N2和H2O。SCR煙氣脫

3、硝技術(shù)具有脫硝效率高，成熟可靠，應(yīng)用廣泛，經(jīng)濟(jì)合理，適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合于煤質(zhì)多變、機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)頻繁以及對(duì)空氣質(zhì)量要求較敏感的區(qū)域的燃煤機(jī)組上使用。SCR脫硝效率一般可達(dá)80～90%，可將NOx排放濃度降至100mg/m3（標(biāo)態(tài)，干基，6%O2）以下。3）SNCR/SCR聯(lián)用技術(shù)是指在煙氣流程中分別安裝SNCR和SCR裝置。在SNCR區(qū)段噴入液氨等作為還原劑，在SNCR裝置中將NOx部分脫除；在SCR區(qū)段利用SNCR工藝逃逸的氨氣在SCR催化劑的作用下將煙氣中的NOx還原成N2和H2O。SNCR/SCR聯(lián)用

4、工藝系統(tǒng)復(fù)雜，而且脫硝效率一般只有50~70%。專業(yè)word可編輯.......三種煙氣脫硝技術(shù)的綜合比較見表1。表1煙氣脫硝技術(shù)比較序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)方案SCRSNCR/SCR聯(lián)用SNCR1還原劑NH3或尿素尿素或NH3尿素或NH32反應(yīng)溫度300~420℃前段：900~1100℃后段：300~420℃900~1100℃3催化劑V2O5-WO3（MoO3）/TiO2基催化劑后段加裝少量SCR催化劑不使用催化劑4脫硝效率80%~90%50%~70%大型機(jī)組25%~50%5SO2/SO3氧化會(huì)導(dǎo)致SO2/SO3氧

5、化SO2/SO3氧化較SCR低不導(dǎo)致SO2/SO3氧化6NH3逃逸小于3ppm小于3ppm小于10ppm7對(duì)空氣預(yù)熱器影響催化劑中的V等多種金屬會(huì)對(duì)SO2的氧化起催化作用，SO2/SO3氧化率較高，而NH3與SO3易形成NH4HSO4造成堵塞或腐蝕SO2/SO3氧化率較SCR低，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)較SCR低不會(huì)因催化劑導(dǎo)致SO2/SO3的氧化，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)為三者最低8燃料的影響高灰分會(huì)磨耗催化劑，堿金屬氧化物會(huì)使催化劑鈍化影響與SCR相同無(wú)影響9鍋爐的影響受省煤器出口煙氣溫度影響受爐膛內(nèi)煙氣流速

6、、溫度分布及NOx分布的影響與SNCR/SCR混合系統(tǒng)影響相同10計(jì)算機(jī)模擬和物理流動(dòng)模型要求需做計(jì)算機(jī)模擬和物理流動(dòng)模型試驗(yàn)需做計(jì)算機(jī)模擬分析需做計(jì)算機(jī)模擬分析11占地空間大（需增加大型催化劑反應(yīng)器和供氨或尿素系統(tǒng)）較小（需增加一小型催化劑反應(yīng)器，無(wú)需增設(shè)供氨或尿素系統(tǒng)）?。ㄥ仩t無(wú)需增加催化劑反應(yīng)器）12使用業(yè)績(jī)多數(shù)大型機(jī)組成功運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)多數(shù)大型機(jī)組成功運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)多數(shù)大型機(jī)組成功運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)專業(yè)word可編輯.......1SCR工藝1.1SCR技術(shù)簡(jiǎn)介選擇性催化還原法（SCR）的基本原理是利用氨（NH3）對(duì)N

7、Ox的還原功能，使用氨氣（NH3）作為還原劑，將體積濃度小于5％的氨氣通過氨氣噴射格柵（AIG）噴入溫度為300~420℃的煙氣中，與煙氣中的NOx混合后，擴(kuò)散到催化劑表面，在催化劑作用下，氨氣（NH3）將煙氣中的NO和NO2還原成無(wú)公害的氮?dú)猓∟2）和水（H2O）（圖3-6）。這里“選擇性”是指氨有選擇的與煙氣中的NOx進(jìn)行還原反應(yīng)，而不與煙氣中大量的O2作用。整個(gè)反應(yīng)的控制環(huán)節(jié)是煙氣在催化劑表面層流區(qū)和催化劑微孔內(nèi)的擴(kuò)散。圖2SCR反應(yīng)示意圖SCR反應(yīng)化學(xué)方程式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6

8、H2O（3-1）2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O（3-2）在燃煤煙氣的NOx中，NO約占95%，NO2約占5%，所以化學(xué)反應(yīng)式（3-1）為主要反應(yīng)，實(shí)際氨氮比接近1:1。專業(yè)word可編輯.......SCR技術(shù)通常采用V2O5/TiO2基催化劑來(lái)促進(jìn)脫硝還原反應(yīng)。脫硝催化劑使用高比表面積專用銳鈦型TiO2作為載體，（釩）V2O5作為主要活性成分，為了提高脫硝催化劑的熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和抗中毒性能，往往還在其中添加適