SCR脫硝技術(shù)分析.doc

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1、SCR煙氣脫硝技術(shù)研討及常見問題分析處理中國華電工程（集團(tuán)）有限公司華電環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司張鵬2014年3月14日SCR煙氣脫硝技術(shù)研討及常見問題分析處理火電廠大氣污染物（特別是NOx氮氧化物）的排放對生態(tài)環(huán)境的影響越來越嚴(yán)重。為此，我們必須加大污染治理力度，提高污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，努力改善大氣環(huán)境質(zhì)量，推動社會經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人民們生活水平的日益改善，社會對環(huán)境的重視達(dá)到了空前的高度。在國家能源環(huán)保政策的鼓勵下，煙氣脫硝裝置成為繼脫硫裝置后電廠建設(shè)的重要組成部分。這對我國電力事業(yè)的發(fā)展包括設(shè)計、運行和維護(hù)等提出了新的要求。隨著我

2、國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在能源消費中帶來的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。其中，大氣煙塵、酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層的破壞已成為危害人民生存的四大殺手。燃煤煙氣所含的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)是造成大氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)的主要根源。在我國二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)主要是由燃煤過程產(chǎn)生的，我國煙氣脫硝項目起步較晚，國內(nèi)運行的煙氣脫硝項目所采用的工藝也是引進(jìn)歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)煙氣脫硝技術(shù),針對目前國內(nèi)外現(xiàn)狀，特對SCR煙氣脫硝技術(shù)做如下簡介。一．SCR脫硝成熟技術(shù)簡介1．國內(nèi)外成熟技術(shù)　　我國煙氣脫硝技術(shù)研究和項目實施起步較晚，國內(nèi)現(xiàn)有的較大型煙氣脫硝工藝均引進(jìn)于歐美、日本等

3、國家。應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法和SNCR-SCR聯(lián)合脫硝法。1.1選擇性催化還原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR）SCR法是指常壓下，向含有NOX和其它適宜溫度的煙氣中噴入約5%的氣氨，并使其混合均勻，流經(jīng)裝有催化劑的反應(yīng)器進(jìn)行NOX與NH3的選擇性還原反應(yīng)，生成無害的N2和H2O。我國首例SCR脫硝工程于1999年投運，目前國內(nèi)約300家左右電廠已采用該工藝。SCR煙氣脫硝效率較高，可達(dá)80%~90%，但該工藝設(shè)備投資大，所用催化劑昂貴且容易受多種因素影響失效，大多數(shù)中小型企業(yè)難以承受?！?/p>

4、　1.2選擇性非催化還原法（SelectiveNon-catalyticReduction，SNCR）SNCR法是在無催化劑存在的條件下向爐內(nèi)噴射化學(xué)還原劑使之與煙氣中的NOx反應(yīng)，將其還原成N2和H2O，使用最廣泛的還原劑為氨和尿素。1974年日本首次將該技術(shù)投入商業(yè)使用。目前在國外SNCR工藝已普遍用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、市政垃圾焚燒爐和水泥窯脫硝。2011年，我國首臺SNCR脫硝技術(shù)水泥窯在湖南湘潭正式投入運行。SNCR煙氣脫硝效率為50%~80%，該工藝不需要催化劑、建設(shè)運行費用低、在現(xiàn)有裝置上改造比較容易，適合在中小型企業(yè)中進(jìn)行推廣。　　1.3SNCR-SC

5、R聯(lián)合脫硝法　　SNCR-SCR聯(lián)合脫硝法并不是SCR工藝與SNCR工藝的簡單加和，是結(jié)合了SCR技術(shù)的高脫硝率、SNCR技術(shù)的較少投資特點而發(fā)展起來的一種新型工藝。該工藝有2個反應(yīng)區(qū)，先將還原劑噴入爐膛即第1個反應(yīng)區(qū)，在高溫作用下，還原劑與煙氣中NOX在沒有催化劑的情況下發(fā)生還原反應(yīng)，實現(xiàn)初步脫氮，然后未反應(yīng)完全的還原劑進(jìn)入SCR反應(yīng)器即第2個反應(yīng)區(qū)，在有催化劑參與的情況下進(jìn)一步脫硝。2011年，國華北京熱電分公司首次將SNCR-SCR工藝應(yīng)用于國內(nèi)燃煤電廠煙氣脫硝。SNCR-SCR技術(shù)脫硝效率較高，可達(dá)到80%以上，催化劑用量較少，建設(shè)運行費用相對較低，適合我國高

6、灰煤和經(jīng)濟(jì)實力相對薄弱的國情。二．脫硝裝置介紹脫硝裝置包括SCR主體系統(tǒng)、氨存儲與供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。SCR主體系統(tǒng)主要包含煙道系統(tǒng)、催化劑、吹灰系統(tǒng)、氨稀釋及COPS系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)。省煤器出口煙氣經(jīng)SCR入口煙道，與氨噴射格柵噴入的氨/空氣混合氣體均勻混合，經(jīng)連接煙道進(jìn)入反應(yīng)器。然后通過整流裝置，垂直流經(jīng)催化劑。噴入的氨氣在催化劑的作用下與煙氣中的NOx反應(yīng)生成無害的氮氣和水。最后，凈化后的煙氣通過反應(yīng)器出口煙道進(jìn)入空氣預(yù)熱器。脫硝煙道系統(tǒng)采用高塵方案，雙煙道雙反應(yīng)器布置模式。煙道系統(tǒng)的設(shè)計壓力為-6.5～6.5kPa；能承受運行溫度420℃不少于5小

7、時的考驗，而不產(chǎn)生任何損壞。反應(yīng)器采用豎直方式布置以使煙氣豎直向下流動，反應(yīng)器入口設(shè)置多孔板和整流裝置，使煙氣均勻豎直流經(jīng)催化劑。反應(yīng)器入口設(shè)置導(dǎo)流板，以優(yōu)化流暢及降低煙氣阻力。反應(yīng)器內(nèi)部各種加強(qiáng)筋及支架均設(shè)計成不易積灰的型式，同時考慮熱膨脹的補償措施。在反應(yīng)器上的每個催化劑層均設(shè)置催化劑安裝門和檢修人孔門，在整流裝置的上方也設(shè)有檢修人孔門。每個催化劑層配置有可拆卸的催化劑測試元件，用于定期的催化劑活性測試以確定加裝或更換催化劑層的時間。在反應(yīng)器底部布置取樣格柵，供脫硝調(diào)試時使用。單臺反應(yīng)器設(shè)置30個取樣測點。脫硝催化劑在運行中由于發(fā)生堵塞、覆蓋、燒