SCR技术介绍 PPT

一、目前火电厂污染物排放标准
(GB13223-2003)
• 2004年以后的新项目 • 必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间
• 锅炉NOx最高容许排放浓Biblioteka Baidu（燃煤）：
• 煤质
NOx最高容许排放浓度（mg/Nm3)
• Vdaf>20%
450
• 10%≤Vdaf≤20%
650
• Vdaf<10%
1100
二、 NOx形成的机理和NOx生成的
二、 NOx形成的机理和NOx生成的
控制
低NOX 燃烧的控制方法
• 控制原理
– 降低燃烧温度 – 控制燃料和空气的混合速度与时机
• 主要控制手段
– 燃烧器设计参数（风速、风温、旋流强度等）优化 – 煤粉浓缩技术 – OFA分级送风技术
• 注意事项
– 锅炉的燃烧效率 – 煤粉的着火和稳燃
三、烟气脱硝技术-SNCR
三、烟气脱硝技术-SNCR
–SNCR的优点 投资费用低
–SNCR的缺点： 脱硝效率较低 对电站锅炉控制要求高 氨的逃逸率较大
三、烟气脱硝技术-SCR
–主要反应
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O 反应温度
四、SCR技术介绍-催化剂选择
飞灰的影响
大颗粒： 堵塞催化剂入口降 低效率，增加压降 通常较容易除掉
小颗粒： 堵塞催化剂活性 孔洞，较难除掉
KWH
四、SCR技术介绍-催化剂选择
灰分对于孔径选择影响
40
Number of Cells
35 30 x 30 cells
30
25
20
25 x 25 cells
230～450℃ 一般应用温度：300～400℃ 转化效率在70 ～ 90%之间。
三、烟气脱硝技术-SCR的反应示意图
SCR 脱硝反应原理图
4NO + 4NH3 + O2 2NO2 + 4NH3 +O2 6 NO2 + 8 NH3
4N2 + 6H2O 3N2 + 6H2O 7N2 + 12H2O
22 x 22 cells
21 x 21 cells
20 x 20 cells
15
10
5
0
300
700
6000
12000
20000
30000
2020/3/1
Particulate [mg/Nm3]
四、SCR技术介绍-催化剂选择
考虑积灰的影响：
-碱金属: 钠 (Na), 钾 (K). NaSO4 and K2SO4 可以与催化剂上
– 主要反应
氨还原剂
尿素还原剂 CO2
– 反应温度:
4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O 2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O +
760 ～ 1090℃
最佳反应温度：870 ～ 1090 ℃
– 脱硝效率
对于城市固体垃圾炉转化效率在30 ～ 50%之间，大型电站锅炉的 转化效率控制在20 ～ 40%之间。
相关因素 – 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 – 烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型
二、 NOx形成的机理和NOx生成的
控制
NOX 形成机理
C. 快速型 NOX
– 在燃烧的早期生成 – 形成过程 – 氮和燃料中的碳氢化合物反应 ➢N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物 ➢HCN化合物氧化生成NO ➢ HCN化合物＋O2＝＝》NO 对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5％。
氨缓冲槽
空气预热器 去除尘器
氨蒸发器
液氨储罐
液氨槽车
四、SCR技术介绍-催化剂选择
适当的催化剂规格与选择对于成功SCR是致关重要 的。包括蜂窝、板式和波纹板式
蜂窝式
板式
波纹板式
四、SCR技术介绍-催化剂选择
四、SCR技术介绍-催化剂选择
Percent Market Share
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1986-1988
SCR烟气脱硝技术
主要内容
一、NOx危害与排放标准 二、NOx形成的机理和燃烧控制技术简介 三、烟气脱硝技术简介 四、博奇SCR技术介绍 五、博奇SCR业绩
一、NOx的危害性及排放状况
• 对人体健康的直接危害。200ppm可使人瞬间死亡。 • 氮氧化物在大气的催化反应中可形成硝酸。 • 氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。 • 光化学反应使NO2分解为NO和O3，大气中臭氧对人体健
康十分有害。 • 参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污染。 • 光化学烟雾中对植物有害的成分主要为臭氧和氮氧化合物：
臭氧浓度超过0.1ppm时便对植物产生危害。NO2浓度达 1ppm时，某些植物便会受害。 • 美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及27个州。 • 1952年美国洛杉矶发生光化学烟雾，附近农作物一夜之 间严重受害；6.5万公顷的森林，29％严重受害，33％中 等受害，其余38％也受轻度损害。
板式 蜂窝式
1992-1993
1995-1998
1999
四、SCR技术介绍-催化剂选择
烟气条件 流量 烟气温度 组成: H2O, NOx, O2, SO2 含尘量 (间距, 磨损)
设计要求 NOx 还原率, 氨泄漏率和设计寿命 系统压降
流动分布 温度和NH3/NOx 混合结果 烟气毒害催化剂的可能 (碱金属, V, As, Ca) 操作方法与条件 (负荷范围) SO2 向 SO3 氧化率 价格和计算的费用 (用电, 钢和反应器费用, 安装费用等.)
反应温度 230～450 ℃ 一般应用温度：300～400℃
三、烟气脱硝技术-SCR的布置
SCR布置位置
a) 高尘ＳＣＲ系统－主流
ｂ）低尘ＳＣＲ系统
四、SCR技术介绍-系统流程
典型SCR系统流程图（高灰）
锅炉
导流格栅
省煤器
静态混合器 喷氨格栅
灰斗&挡灰板
催化剂 催化反应器
氨-空气混合器 稀释风机
控制
NOX 形成机理
A. 热力型 NOX
–主要反应 N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→NO+H
–相关因素 ➢ 高温环境 ➢ 燃料与空气的充分混合 ➢ 无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上
二、 NOx形成的机理和NOx生成的
控制
NOX 形成机理
B. 燃料型 NOX – 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