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1、煙氣脫硝（SCR）技術及相關計算內容目錄1.火電廠煙氣脫硝基本概念2.氮氧化物生成機理3.減少氮氧化物排放的方法4.煙氣脫硝SCR工藝5.運行注意事項6.氨消耗量的粗略計算1.火電廠煙氣脫硝基本概念煙氣脫硝是NOx生成后的控制措施，即對燃燒后產生的含NOx的煙氣進行脫氮處理的技術方法。氮氧化物（NOx）一般包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等，但是大氣主要污染物還是NO和NO2。火力發(fā)電廠燃煤鍋爐燃燒煙氣中(脫硝前)的氮氧化物NOx主要包括NO、NO2，其中NO約占NOx排放總量的95
2、%(體積濃度)，NO2約占NOx排放總量的5%(體積濃度)。2.氮氧化物生成機理1、燃料型NOx燃料型NOx是指燃料中氮的化合物在燃燒過程中被氧化所生成的NOx。燃料型NOx是燃煤電廠鍋爐產生NOx的主要途徑，大約占NOx總量的75%-90%。2、熱力型NOx熱力型NOx是指空氣中的氧氣和氮氣在燃料燃燒時的高溫環(huán)境下生成NO和NO2的總和。反應式如下：N2+O2→2NONO+O2→NO23.減少氮氧化物排放的方法根據NOx生成機理，世界上控制NOx的技術主要包括燃燒時盡量避免NOx的生成技術和NOx生成后
3、的煙氣脫除技術。1、低NOx燃燒技術通過控制燃燒區(qū)域的溫度和空氣量，達到阻止NOx生成及降低其排放濃度的目的，也可以稱為低氮燃燒技術。2、煙氣脫硝隨著環(huán)保要求不斷提高，各種低氮燃燒技術降低NOx的排放不能滿足環(huán)保的要求，需采取燃燒后的煙氣脫硝處理。4.煙氣脫硝SCR工藝目前世界上使用最廣泛的方法是選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)。SCR技術：選擇性催化還原法（SCR為SelectedCatalyticReduction英文縮寫）SNCR技術：選擇性非催化還原法（SNCR英文縮寫為S
4、electedNon-CatalyticReduction英文縮寫）SNCR/SCR混合法技術：選擇性非催化還原法和選擇性催化還原法的混合技術4.1溫度窗任何一個化學反應都存在適宜反應發(fā)生的溫度，通常把這個溫度區(qū)間稱為“溫度窗”。NH3對NOx選擇還原在有催化劑和沒催化劑存在的情況下，具有不同的反應“溫度窗”。在不添加催化劑的時候，NH3對NOx理想還原溫度窗為850-1200℃，如果溫度低于這個區(qū)間，還原反應速度就變得緩慢。催化劑的作用能提高化學反應速率，而自身結構和性質不發(fā)生變化。正是由于催化劑的加入
5、，使NH3對NOx還原溫度窗降低到250-420℃。不同的催化劑種類，溫度窗也有所不同。4.2SCR技術原理選擇性催化還原法（SCR技術）是以氨（NH3）作為還原劑，在金屬催化劑作用下，將NOx的還原成無害的N2和H2O。NH3有選擇的與煙氣中NOx反應，而自身不被煙氣中的殘余的O2氧化，因此稱這種方法為“選擇性”。有氧條件下反應式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2OSCR反應原理示意圖4.3SCR工藝流程整個SCR煙氣脫硝系統(tǒng)分為兩大部分，即SCR反應
6、器和液氨存儲及供應系統(tǒng)。1、SCR反應器SCR反應器布置在鍋爐省煤器與空預器之間，溫度為350℃左右的位置。煙氣從省煤器底部導出，與帶有氣氨的稀釋空氣混合，經一段煙道穩(wěn)流，通過導流板進SCR反應器反應。煙氣經脫硝后進空預器。催化劑框架結構(垂直流型)脫硝反應器的總括圖催化劑層預留層整流器(緩沖層)煙氣吹灰器NH3噴嘴(AIG)催化劑載卸設備導葉片2、液氨存儲及供應系統(tǒng)液氨存儲及供應系統(tǒng)包括氨壓縮機、液氨儲罐、液氨蒸發(fā)器、氣氨罐廢水箱、廢水泵、廢水坑等。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應使用。液氨的供應由液氨槽車運
7、送，利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入液氨儲罐內，儲槽輸出的液氨在液氨蒸發(fā)器內蒸發(fā)為氣氨，氣氨經稀釋后供入脫硝系統(tǒng)。NH3儲存和供給系統(tǒng)液氨儲存罐NH3蒸發(fā)器NH3稀釋罐液氨卸料裝置鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程圖鍋爐NH3噴注脫硝反應器空氣預熱器NH3混合器蒸發(fā)器NH3液化罐靜電除塵器引風機煙囪換熱器增壓風機脫硫系統(tǒng)送風機SAH蓄壓器5.運行注意事項氨氣與空氣混合物會發(fā)生爆炸氨氣在空氣中體積濃度達到16-25%時(最易引燃濃度17%)，遇明火會發(fā)生爆炸,如有油類或其它可燃性物質存在,則危險性更高。運行
8、中控制混合器內氨的濃度遠低于爆炸下限，一般控制在5%。氨是有毒物質，吸入或接觸對人體有嚴重的危害，當要將氨系統(tǒng)管路打開時，需要用氮氣沖管置換后再進行作業(yè)。氨逃逸率控制氨逃逸率小于3ppm，因為煙氣中部分SO2會轉化為SO3，NH3+SO3+H2O——(NH4)SO4/NH4HSO4NH4HSO4沉積溫度150-200℃，粘度大，加劇對空預器換熱元件的堵塞和腐蝕。催化劑堵塞和失效反應器布置在高含塵煙氣段，這里的煙氣未經過除塵，飛
