SCR脱硝技术介绍.ppt
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1、SCR脱硝技术介绍 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望l l概述概述l lSCRSCR系统组成系统组成l lSCRSCR系统主要设备系统主要设备l l催化剂的选型催化剂的选型CONTENTSCONTENTS 2一.概述 l的控制技术的控制技术l对环境的影响对环境的影响l的形成机理的形成机理3GeneralNOX 对人类健康和环境的影响 l低空臭氧的产生低空臭氧的产生l光化学烟雾的形成光化学烟雾的形成l酸雨酸雨l各种潜在的致癌物质各种潜在的致癌物质NON
2、ONONOX X X X+Hydrocarbon+O+Hydrocarbon+O+Hydrocarbon+O+Hydrocarbon+O2 2 2 2+Sunlight +Sunlight +Sunlight +Sunlight+OthersOthersOthersOthers4General环境中NOX 来源5火电厂污染物排放标准(GB13223-2003)(GB13223-2003)n n2004年以后的新项目(第三时段)n n必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间n n锅炉NOx最高容许排放浓度(燃煤):n n 煤质煤质 NOxNOx最高容许排放浓度(最高容许排放浓度(mg/NMmg/NM3
3、3)n n n n Vdaf20%450 Vdaf20%450n n 10%Vdaf20%650 10%Vdaf20%650n n Vdaf10%1100 Vdaf10%1100General6A.A.热力型热力型 NONOX X l主要反应主要反应n NN2 2+ONO+N+ONO+Nn N+O N+O2 2NO+ONO+On N+OHNO+H N+OHNO+Hl相关因素相关因素n 高温环境高温环境n 燃料与空气的充分混合燃料与空气的充分混合l无烟煤燃烧中,热力型无烟煤燃烧中,热力型NOxNOx可到一半以上可到一半以上GeneralNOX 形成机理 7B.燃料型 NOX l l燃料中的有机氮
4、化合物在燃烧过程中氧化生燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物成的氮氧化物l l相关因素相关因素 与燃料和空气的混合程度密切相关与燃料和空气的混合程度密切相关 与燃烧区域的温度关系不大与燃烧区域的温度关系不大 烟煤燃烧中,约烟煤燃烧中,约8080的的NOxNOx为燃料型为燃料型GeneralNOX 形成机理 8C.快速型 NOX l l在燃烧的早期生成在燃烧的早期生成l l形成过程形成过程n n氮和燃料中的碳氢化合物反应氮和燃料中的碳氢化合物反应 N2N2CHCH化合物化合物HCNHCN化合物化合物n nHCNHCN化合物氧化生成化合物氧化生成NONO HCN HCN化合物化合物O
5、2O2NONOl l对于燃煤锅炉,快速型对于燃煤锅炉,快速型NOxNOx所占份额一般低于所占份额一般低于5 5。GeneralNOX 形成机理 9燃烧中NOx生成的控制 烟气中NOx的脱除NOX 的控制 技术General10控制原理控制原理 降低燃烧温度降低燃烧温度控制燃料和空气的混合速度与时机控制燃料和空气的混合速度与时机主要控制手段主要控制手段燃烧器设计参数(风速、风温、旋流强度等)优化燃烧器设计参数(风速、风温、旋流强度等)优化煤粉浓缩技术煤粉浓缩技术OFAOFA分级送风技术分级送风技术注意事项注意事项n锅炉的燃烧效率锅炉的燃烧效率n煤粉的着火和稳燃煤粉的着火和稳燃燃烧中NOX 生成的
6、控制 General11A.A.选择性非催化还原法选择性非催化还原法 (SNCR)(SNCR)l l主要反应主要反应氨氨 4NO+4NH4NO+4NH3 3+O+O2 2 4N 4N2 2+6H+6H2 2OO尿素尿素 2NO+(NH2NO+(NH2 2)2 2CO+1/2OCO+1/2O2 2 2N 2N2 2+2H+2H2 2O+O+COCO2 2l l反应温度反应温度:760 1090C760 1090C最佳反应温度:最佳反应温度:8701050C8701050Cl l脱硝效率脱硝效率对于城市固体垃圾炉转化效率在对于城市固体垃圾炉转化效率在3050%3050%之间,大型之间,大型电站锅炉
7、的转化效率控制在电站锅炉的转化效率控制在2040%2040%之间。之间。烟气中NOx脱除&SCRGeneral12GeneralNOx脱除技术13lSNCR的优点:投资费用低lSNCR的缺点:l l脱硝效率较低脱硝效率较低l l对电站锅炉控制要求高,可靠性差对电站锅炉控制要求高,可靠性差l l氨的逃逸率较大氨的逃逸率较大 GeneralNOx脱除技术14B.选择性催化还原法(SCR)n主要反应主要反应4NO+4NH4NO+4NH3 3+O+O2 2 4N 4N2 2+6H+6H2 2OO2NO2+4NH2NO2+4NH3 3+O+O2 2 3N 3N2 2+6H+6H2 2OO 6NO2+8N
8、H3 6NO2+8NH3 7N2+12H2O 7N2+12H2Ol l反应温度反应温度 230230450 450 一般应用温度:一般应用温度:320320400 400 l l转化效率在转化效率在7090%7090%之间。之间。NOx脱除技术SCRGeneral15NOx脱除技术a)a)高尘系统首选高尘系统首选)低尘系统)低尘系统General16SCR 布置图Typical SCR Systemn n反应器/催化剂系统n n烟气/氨的混合系统n n氨的储备与供应系统n n烟道系统n n的控制系统二.SCR系统组成18Typical SCR System的系统构成无水氨储罐无水氨储罐氨蒸发器
9、氨蒸发器烟气出口烟气出口稀释空气稀释空气氨喷射栅格氨喷射栅格SCRSCR反应器反应器空预器空预器锅炉锅炉烟气烟气省煤器省煤器NONOX X信号信号锅炉负荷信号锅炉负荷信号FICFIC氨的流量分配氨的流量分配19Typical SCR System三.SCR系统主要设备n n反应器/催化剂系统主要设备:反应器 催化剂 吹灰器20Typical SCR System三.SCR系统主要设备n n烟气/氨的混合系统主要设备:稀释风机 静态混合器、氨喷射格栅(AIG)空气/氨混合器21氨的喷射栅格和静态混合器n nNHNH3 3 喷射栅格喷射栅格n n静态混合器静态混合器Photo courtesy o
10、f Siemens Flow Model Tests brochure,1998.Typical SCR System22氨的流量分配阀门站Typical SCR System烟气/氨的混合23Typical SCR System三.SCR系统主要设备n n氨的储备与供应系统氨的储备与供应系统卸料压缩机卸料压缩机氨蒸发器(电氨蒸发器(电/蒸汽)蒸汽)氨罐氨罐缓冲罐缓冲罐稀释槽稀释槽24Typical SCR System氨的储备与供应系统氨的储备与供应系统氨的储备与供应系统氨的储备与供应系统氨的原料氨的原料优点优点缺点缺点无水氨无水氨n n反应剂纯度最高反应剂纯度最高n n原料成本最低原料成本
11、最低n n设备成本最低设备成本最低n n高危险性的原料高危险性的原料n n运输和存储问题运输和存储问题氨水氨水 (19%or 29%)(19%or 29%)n n容易运输容易运输n n浓度低于浓度低于20%20%时不时不划分为高危险性的原划分为高危险性的原料料n n比无水氨危险性比无水氨危险性n n需要更大的运输设备需要更大的运输设备以及更频繁的运输以及更频繁的运输n n需要更大的储存罐需要更大的储存罐n n蒸发成本蒸发成本尿素尿素n n安全的原料安全的原料 (化肥化肥)n n干态或湿态干态或湿态n n容易运输容易运输n n工艺复杂工艺复杂n n成本昂贵成本昂贵 n n存储的问题存储的问题反应
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