烟气脱硝(SCR)技术及相关计算
选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术
选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术摘要：选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。
本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。
分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体，担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试，在实验室理想气体条件下具有较高的效率。
关键词：选择性催化还原，催化剂，SCR系统，飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物，通称NOx。
酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。
因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的，它的影响极其严重。
NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外，还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。
固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类：燃烧控制和燃烧后控制。
燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等；燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。
而在干法中，选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术具有高效率的特点，目前最高的脱硝效率能达到95%以上，因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。
SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。
到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行，其总装机容量接近100,000MW。
在欧洲，SCR技术于1985年引入，并得到了广泛的发展。
电站机组的总装机容量超过60，000MW[2]。
在美国，最近五到十年以来，SCR系统得到十分广泛的应用。
为适应更高的排放标准，SCR已经被作为最好的可以利用的技术。
此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。
我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。
SCR锅炉烟气脱硝
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NO X的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将一定浓度的氨气通过氨注入装置（AIG）喷入温度为280℃-420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O），“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有：2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的，反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层，进口烟道内装有氨注入装置和导流板，为防止催化剂被烟尘堵塞，每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时，脱硝工程应达到下列性能指标：NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下，总体脱硝效率约80%；氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%；2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时，250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入，进入SCR脱硝装置入口上升烟道，经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后，在催化剂作用下，将NO X还原成N2和H2O，脱硝后的干净烟气离开SCR装置，进入空气预热器，回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件，归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
烟气脱硝计算公式大全
烟气脱硝计算公式大全 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】脱硝计算公式一、NO X含量计算二、氨气质量流量三、氨气体积流量四、烟气流量计算五、流量计计算厂家计算书。
W a= (V q ×C N O × 1 7 / ( 3 0 × 1 0 6) +V q×C NO2×17×2/(46×106)) ×m ⑻m =ηNOx /100+γa/(C NO/30+C NO2×2/46) ⑼式中：ηNOx为脱硝效率，％；γa为氨的逃逸率，ppmv（顾问公司导则公式）。
典型逻辑：一、供氨关断阀：允许开（AND）：1)一台稀释风机运行；2)稀释风流量大于设计低值；3)供氨管道压力大于设计低值；4)SCR区氨泄漏值低于设计高值；5)SCR氨逃逸低于设计低值；6)SCR入口温度大于设计低值（三选二）；7)SCR入口温度低于设计高值（三选二）；8)无锅炉MFT；9)锅炉负荷大于50%；连锁关（or）：1)两台稀释风机停运；2)稀释风量低于设计低值；3)供氨流量大于设计高值；4)SCR氨泄漏高于设计高值；5)SCR氨逃逸高于设计高值；航天环境6)锅炉MFT；7)锅炉负荷小于50%；8)SCR入口温度低于设计低值（三选二）；9)SCR入口温度高于设计高值（三选二）；10)氨气比大于8%；允许关：无逻辑连锁开：无逻辑二、调节阀见逻辑图逻辑图阀门指令。
脱硝技术的介绍(SCR)
Typical SCR System
四 .催化剂
脱硝的主要反应 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
33
Typical SCR System
催化剂型式
波纹板式
蜂窝式
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
Typical SCR System
NH3 喷射栅格Ａ ＩＧ
静态混合器
Photo courtesy of Siemens’ Flow Model Tests brochure, 1998.
氨的喷射栅格和静态混合器
4
General
环境中NOX 来源
5
General
火电厂污染物排放标准<GB132232003>
20XX以后的新项目〔第三时段 必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间
锅炉NOx最高容许排放浓度〔燃煤：
煤质 NOx最高容许排放浓度 〔mg/NM3>
6
General
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
44
五. SCR装置的影响
空预器
45
对空预器的影响
烟气中部分SO2转化成SO3 由于SO3的增加,由此酸腐蚀和酸沉积堵灰程度增加 NH3+SO3+H2O NH4HSO4/<NH4>2SO4 NH4HSO4 沉积温度150~200℃,粘度较大,加剧对空气
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脱硝计算公式一、NO X含量计算二、氨气质量流量三、氨气体积流量四、烟气流量计算五、流量计计算厂家计算书。
W a= (V q ×C N O ×1 7 / ( 3 0 ×1 0 6) +V q×C NO2×17×2/(46×106)) ×m ⑻m =ηNOx/100+γa/22.4/(C NO/30+C NO2×2/46) ⑼式中：ηNOx为脱硝效率，％；γa为氨的逃逸率，ppmv（顾问公司导则公式）。
典型逻辑：一、供氨关断阀：允许开（AND）：1)一台稀释风机运行；2)稀释风流量大于设计低值；3)供氨管道压力大于设计低值；4)SCR区氨泄漏值低于设计高值；5)SCR氨逃逸低于设计低值；6)SCR入口温度大于设计低值（三选二）；7)SCR入口温度低于设计高值（三选二）；8)无锅炉MFT；9)锅炉负荷大于50%；连锁关（or）：1)两台稀释风机停运；2)稀释风量低于设计低值；3)供氨流量大于设计高值；4)SCR氨泄漏高于设计高值；5)SCR氨逃逸高于设计高值；航天环6)锅炉MFT；7)锅炉负荷小于50%；8)SCR入口温度低于设计低值（三选二）；9)SCR入口温度高于设计高值（三选二）；10)氨气比大于8%；允许关：无逻辑连锁开：无逻辑二、调节阀见逻辑图逻辑图PID手 自烟气流出口氧量2115∑×÷×入口NO X21出口NO X出口氧量出口NO X 设定－－∑出口偏置NH 3流量阀门开度阀门指令∑NH 3逃逸切换条件入口氧量－21－ ÷÷ 15 ×15 ×。
18个SCR烟气脱硝技术详解(解答)
18个SCR烟气脱硝技术详解（解答）1、什么是SCR烟气脱硝技术?答：SCR烟气脱硝技术即选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction，简称SCR)，是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂，利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200-450℃时将烟气中的NOx 转化为氮气和水。
由于NH3具有选择性，只与NOx发生反应，基本不与O2反应，故称为选择性催化还原脱硝。
在通常的设计中，使用液态纯氨或氨水(氨的水溶液)，无论以何种形式使用氨，首先使氨蒸发，然后氨和稀释空气或烟气混合，最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。
2、SCR法的优点有哪些?答：SCR法是应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。
该法的优点是：由于使用了催化剂，故反应温度较低;净化率高，可高达85%以上;工艺设备紧凑，运行可靠;还原后的氮气放空，无二次污染。
3、SCR法的缺点有哪些?答：SCR法存在一些明显的缺点：烟气成分复杂，某些污染物可使催化剂中毒;高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面，使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟气中的SO2作用，生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨(NH4)2SO4和硫酸氢氨NH4HSO4,同时还会降低氨的利用率;投资与运行费用较高。
4、SCR系统里的NOx是如何被反应的?在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O。
当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中，NO2一般约占总的NOx浓度的5%，NO2参与的反应如下：2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O。
上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。
在绝大多数锅炉的烟气中，NO2仅占NOx总量的一小部分，因此NO2的影响并不显著。
烟气脱硝SCR工艺系统设计计算书(自动生成)
11 m 2.3 m 25.3 m2 14.86 m/s
出口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 3.85 m 42.35 m2 8.878 m/s
板式 催化剂
长 宽
高
1.88 m 6 0.95 m 12
1.256 m
SCR截面
长
11.62 m
宽
13.41 m
烟气脱硝SCR工艺系统设计计算书
序号 名称 一 输入数据
1 标态干基烟气量(实际O) 2 烟气成分(标态干基实际O)
2.1 O2(标况干态) 3 烟气污染物成分(标态,干基，6%O)
3.1 Nox以NO2计(6%O)
3.2 SO2 4 烟气温度 5 烟气压力 6 NOx脱除率 氨逃逸率 液氨纯度 稀释风机计算所需参数
截面积
155.8 m2
流速
2.41 m/s
单炉SCR个数 2
个
进口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 2.3 m 25.3 m2 14.86 m/s
出口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 3.85 m 42.35 m2 8.878 m/s
6.512
间隙 边缝
块 0.01 0.145 块 0.09 0.51
/
0.826446213
0.850500012
kg/h 105.8334388 kg/h 106.2584726
Nm3/h % Nm3/h 台
m3/h
139.4511193 5 3067.924625 1 1000.7 12 3242.945207
m3/h 2468212.852
天
7
kg/m3 500
二 设计条件换算 烟气量换算 标态湿基烟气量(实际O) 工况烟气量(湿基,6%氧,387℃) 标况湿基6%O 烟气H2O含量 NOx浓度换算 NOx实际浓度(标态，干基，实际O) NO浓度(标态，干基，实际O) NO2浓度(标态，干基，实际O)
烟气脱硝SCR技术及相关计算
通过优化吹灰方式、提高吹灰频率、采用新型材料等手段，预防 空预器堵塞现象的发生。
堵塞处理措施
一旦发现空预器堵塞，应立即采取停炉清洗、高压水冲洗等措施 进行处理，确保空预器畅通。
提高SCR系统运行稳定性措施
01
02
03
优化氨喷射系统
通过改进氨喷射装置设计 、提高氨气流量控制精度 等方法，优化氨喷射系统 性能，提高脱硝效率。
SCR催化剂对NOx具有 很高的选择性，可以在 较低的温度下实现高效 的脱硝反应。
SCR技术适用于各种燃 料和燃烧方式，对于不 同的烟气条件具有较强 的适应性。
SCR催化剂种类繁多， 可根据不同的烟气条件 和脱硝需求进行选择。SCR系统组成与工艺流程
催化剂反应器
装有催化剂的反应器，是SCR系统的 核心部分，用于实现NOx的催化还原 反应。
氨的量的百分比。
氨逃逸率计算公式
φ=(Nin-Nout)/Nin×100% ，其中φ为氨逃逸率，Nin为 反应器入口氨浓度，Nout为
反应器出口氨浓度。
控制氨逃逸率的方法
包括优化喷氨格栅设计、精确 控制喷氨量、提高催化剂活性
等。
SO2/SO3转化率影响因素分析
01
SO2/SO3转化率定义
SO2/SO3转化率是指烟气中的二氧化硫（SO2）在SCR反应器中被氧
加强设备维护管理
定期对SCR系统设备进行 维护保养，确保设备处于 良好状态，减少故障发生 。
完善控制系统
采用先进的控制算法和检 测设备，提高SCR系统自 动化程度和控制精度，确 保系统稳定运行。
05
烟气脱硝SCR技术经济性评价
投资成本分析
设备购置费用
包括反应器、催化剂、吹 灰器、控制系统等主要设 备的购置费用。
scr脱硝原理及工艺
scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种常用的脱硝技术，它能够通过催化剂使氮氧化物被氮气中的氨分解为无害的氮气和水蒸气而达到脱硝的目的。
SCR脱硝原理及工艺包含以下几个方面：一、原理SCR脱硝原理是利用催化剂将氮氧化物在高温下（400~900℃）与氨气反应分解，形成无害的氮气和水蒸气：4NOx +4NH3 → 4N2 + 6H2O氮氧化物的分解主要受到催化剂活性、反应温度和氨/氮氧化物浓度比例的影响。
因此，SCR脱硝工艺不但需要使用催化剂，同时也需要控制反应温度及氨/氮氧化物浓度比例来保证有效脱硝。
二、催化剂SCR脱硝所使用的催化剂有很多种，如V2O5-WO3/TiO2、V2O5-WO3/ZrO2、V2O5-MoO2/TiO2、V2O5-MoO2/ZrO2等。
其中V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO2/TiO2催化剂具有较强的抗抑制硝酸盐的能力，因此在温度较低的情况下也能够有效的进行脱硝反应，但其活性也较低，反应温度需要控制在450~550°C之间；V2O5-WO3/ZrO2和V2O5-MoO2/ZrO2催化剂具有高的活性和耐热性，可以在更高的温度（600~700°C）下有效的进行脱硝反应，但其抗抑制硝酸盐的能力较弱。
三、工艺（1）技术流程SCR脱硝工艺的技术流程主要包括以下几步：烟气预处理、催化剂装载、氨气注入、催化剂上温、烟气排放，其中烟气预处理是最重要的步骤，它不仅能够降低烟气中的硝酸盐含量，对SCR脱硝反应也有重要的作用。
（2）仪表控制SCR脱硝工艺的仪表控制主要由一个主控系统完成，它可以根据环境变化和反应条件的变化来自动调节反应温度和氨/氮氧化物浓度比例，以保证脱硝效果。
同时，主控系统还可以实时监测烟气中的氮氧化物含量，并对其进行实时调节，以达到排放标准要求。
四、优缺点SCR脱硝技术具有脱硝效率高、操作简单、成本低和可自动控制等优点，因此在大气污染控制方面有着广泛的应用，尤其是在燃煤发电厂中，SCR脱硝技术可以有效的降低氮氧化物的排放量。
SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整
编辑课件
4
1.2、选择性催化还原法原理：
选择性催化还原法是通过使用适当的催化剂，反应可以在 200~450℃的范围内有效进行。 在 NH3/NOx 为 1（摩尔比）的条 件下，可以得到 80%~90%的脱硝率。在反应过程中， NH3 有选择 性地和 NOx 反应生成 N2 和 H2O，而不是被 O2 所氧化。 4NH3+5O2→4NO+6H2O 选择性反应意味着不应发生氨和二氧化 硫的氧化反应过程。然而在催化剂 的作用下, 烟气中的一小部分SO2 会被氧化为SO3, 其氧化程度通常用SO2/SO3 转化率表示。
3.1.2.2 减少或完全切断尿素溶液进入热解炉的量；
3.1.2.3 提高热解炉内温度和热解炉尾温度；
3.1.2.4 全部开启混合风流量调节阀，提高混合风流量；
3.1.2.5 正常运行时，必须保证热解炉尾温度在340℃以上；热解炉内温度保
证在420 ℃以上；
编辑课件
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如采取以上措施仍无法使热解炉压差恢复正常值，应采取退出热解炉系统清
热解炉结晶照பைடு நூலகம்
编辑课件
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编辑课件
22
3.2声波吹灰器堵塞问题及处理
3.2.1 SCR脱硝系统运行工况特点： 1、) SCR反应器处于省煤器和空预器之间，含尘量高； 2、) 飞灰中的SiO2与Al2O3含量高，CaO含量较低，飞灰的粒径较粗； 3、) 烟气设计温度为300~400℃； 4、) 空塔烟气平均流速为4~5m/s； 3.2.2 声波吹灰器的布置及运行方式：
烟气脱硝计算公式大全
烟气脱硝计算公式大全 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】脱硝计算公式一、NO X含量计算二、氨气质量流量三、氨气体积流量四、烟气流量计算五、流量计计算厂家计算书。
W a= (V q ×C N O × 1 7 / ( 3 0 × 1 0 6) +V q×C NO2×17×2/(46×106)) ×m ⑻m =ηNOx /100+γa/22.4/(C NO/30+C NO2×2/46) ⑼式中：ηNOx为脱硝效率，％；γa为氨的逃逸率，ppmv（顾问公司导则公式）。
典型逻辑：一、供氨关断阀：允许开（AND）：1)一台稀释风机运行；2)稀释风流量大于设计低值；3)供氨管道压力大于设计低值；4)SCR区氨泄漏值低于设计高值；5)SCR氨逃逸低于设计低值；6)SCR入口温度大于设计低值（三选二）；7)SCR入口温度低于设计高值（三选二）；8)无锅炉MFT；9)锅炉负荷大于50%；连锁关（or）：1)两台稀释风机停运；2)稀释风量低于设计低值；3)供氨流量大于设计高值；4)SCR氨泄漏高于设计高值；5)SCR氨逃逸高于设计高值；6)锅炉MFT；航天环境7)锅炉负荷小于50%；8)SCR入口温度低于设计低值（三选二）；9)SCR入口温度高于设计高值（三选二）；10)氨气比大于8%；允许关：无逻辑连锁开：无逻辑二、调节阀见逻辑图逻辑图阀门指令。
尿素脱硝用量量计算公式
尿素脱硝用量量计算公式
尿素脱硝（Selective Catalytic Reduction, SCR）是一种常用于降低柴油发动机尾气中氮氧化物（NOx）排放的技术。
尿素脱硝通过将尿素溶液喷入催化剂反应器中，将NOx转化为氮气和水蒸气。
1.基于尾气成分的计算：
尿素用量=（NOx浓度*尾气流量*100）/（尿素浓度*NOx转化效率）其中，尾气流量单位为m3/h，尿素浓度单位为%，NOx转化效率为催化剂在实际使用环境中的转化效率。
2.基于柴油使用量的计算：
尿素用量=柴油使用量*尿素消耗速率
其中，柴油使用量单位为升，尿素消耗速率单位为升/千瓦时。
需要注意的是，尿素脱硝用量的计算只是一个初步估算，实际使用中还需要进行实测和调整。
同时，催化剂的磨损和运行条件的变化也会对尿素脱硝用量产生影响，因此需要进行定期的监测和调整。
另外，尿素脱硝系统还需要考虑尿素溶液的储存和供给方式。
尿素溶液一般以尿素水溶液（AdBlue）的形式供给。
尿素溶液的储存和供给需要符合相应的规范和要求，确保尿素脱硝系统的正常运行。
脱硝SCR工艺计算
催化剂反应过程 k/S V=-ln*(1-η/M)+ln[(1-η)/(1-η/M)]/K*NO*(1-M) k常数，表征催化剂的活性20 S V空间速度15η设计的脱硝效率82.82 M反应器进口的NH3/NO X摩尔比1 K NO X在催化剂表面的吸附系数
NO催化剂入口的NO X浓度524 k a/A V=-ln*(1-η/M)+ln[(1-η)/(1-η/M)]/K*NO*(1-M)
k a催化剂的面积活性
A V催化剂的面积速度，=S V*比表面积 2.092 SCR反应器截面尺寸估算A catalyst=q Vfluegas/3600*5
A catalyst催化剂横截面积，m218.334 q Vfluegas烟气流量，m3/h催化剂表面速度取 5m/s333792 A SCR反应器横截面积22催化剂体积估算V catalyst=q Vfluegas*ln*(1-η/M)/K catalys*βspecific
V catalyst催化剂估算体积，m343.8247η系统设计的脱硝效率，%0.828244 M NH3/NO X的化学摩尔比1 K catalys催化剂活性常数26.4252βspecific催化剂比表面积，m2/m3205 N layer催化剂层数 2.3925 h layer催化剂模块高度。
M1 H反应器高度12
催化剂节距
P=d+t
P节距10mm
d孔径7mm
t内壁厚3mm。
烟气SCR法脱销技术
·氨稀释空气流量控制
氨稀释用空气流量在SCR 系统运行时被设定好,不 再调整。两台空气压缩机,一台备用。当第1台空气压 缩机输出气体压力低于设定值或发生故障时,第2台空 气压缩机自动启动
·氨气蒸发器
氨气蒸发器与储罐为一体化结构,加热器放置在无 水氨的液体中,通过氨储罐内的压力控制加热器。当储 罐内的压力低于设定压力时,加热器通电加热液氨;加 热器过热则断电保护。 。
烟气SCR法脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术
·
工 艺 原 理
·
技 术 特 点
·
催 化 剂 活
性
·
测 量 控 制
系
统
工艺原理
SCR（Selective Catalytic Reduction）——选择性催化还 原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术 ，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都 应用此技术，它没有副产物，不形成二次污染，装置结构 简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便 于维护等优点。
技术特点
·烟气脱硝效率≥ 90%; ·出口氨气排放量< 3PPM，完全达到国家标准; ·SO2转化为SO3的转化率< 1%; ·蜂窝状或板式催化剂单元设计，保证最大催 化剂表面; ·特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布; ·反应器可以布置省煤器和空预器之间，或脱 硫塔之后; ·提供氨水或者液NH3两种可选方案，可满足 不同需要。
催化剂量是根据脱硝装置的设计能力和操作要求来决定的,增加催 化剂量可以提高脱硝性能。在实际中,催化剂的初期充填量是设计要求 的最适量和使用期间的损失量之和。一般用SV 值[ SV值=处理气体量 (m3 (Vn ) /h ) /催化剂量(m3 ) ]来表示催化剂的充填量指标。脱硝 反应时,排放气体中的NOx 和注入的NH3 几乎是以1: 1的物质的量之比 进行反应,因此在相同的催化剂充填量下,通过增加NH3 的注入量,也会 使NH3的泄漏量增加,所以在决定氨浓度和催化剂量时必须考虑对脱硝 装置后部机器的影响。
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内容目录
1. 2. 3. 4. 5. 6. 火电厂烟气脱硝基本概念 氮氧化物生成机理 减少氮氧化物排放的方法 烟气脱硝SCR工艺 运行注意事项 氨消耗量的粗略计算
1. 火电厂烟气脱硝基本概念
烟气脱硝是NOx生成后的控制措施，即对燃烧后产生 的含NOx的烟气进行脱氮处理的技术方法。 氮氧化物（NOx）一般包括NO 、NO2 、 N2O 、 N2O3 、 N2O4 、 N2O5 等，但是大气主要污染物还是NO 和NO2 。 火力发电厂燃煤锅炉燃烧烟气中(脱硝前)的氮氧化物 NOx主要包括NO、NO2，其中NO约占NOx排放总量 的95%(体积浓度)，NO2约占NOx排放总量的5%(体积 浓度)。
脱硝反应器的总括图 (垂直流型)
导叶片
NH3 喷嘴 (AIG)
整流器(缓冲层)
催化剂层
催化剂框架结构
预留层
催化剂载卸设备
吹灰器
烟气
2、液氨存储及供应系统 液氨存储及供应系统包括氨压缩机、液氨储罐、 液氨蒸发器、气氨罐废水箱、废水泵、废水坑 等。此套系统提供氨气供脱硝反应使用。液氨 的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机 将液氨由槽车输入液氨储罐内，储槽输出的液 氨在液氨蒸发器内蒸发为气氨，气氨经稀释后 供入脱硝系统。
(1)、(2)公式联合求解得到C NO、C NO2 C NO=370.13 mg/Nm3 C NO2 =29.87 mg/Nm3
Wa= ( Q× CNO× 1 7 / ( 33;Q×CNO2×17×2/(46×106))
C NO、C NO2 进口烟气NO、NO2的浓度(mg/Nm3) Q为反应器进口烟气流量(Nm3/h) Wa为供氨量(kg/h) 0.95为NO占NOx排放总量的95% 17、30、46分别为NH3、 NO、NO2分子量 m为脱硝效率
氨逃逸率 控制氨逃逸率小于3ppm，因为烟气中部 分SO2会转化为SO3，
NH3+ SO3+H2O——(NH4)SO4/ NH4HSO4
NH4HSO4沉积温度150-200℃，粘度大， 加剧对空预器换热元件的堵塞和腐蚀。
催化剂堵塞和失效 反应器布置在高含尘烟气段，这里的烟气 未经过除尘，飞灰颗粒对催化剂的冲蚀和 沉积比较严重，会引起催化剂空隙堵塞现 象，甚至可能引起催化剂中毒，使催化剂 活性降低。为保证理想的脱除效率，催化 剂表面必须保持清洁，在反应器内安装吹 灰器对催化剂层进行定期清洁。
6.氨消耗量的粗略计算 假设锅炉排放NOx浓度为400mg/m3,将锅炉NOx 排放浓度视为NO浓度和NO2浓度之和计算的氨 消耗量。
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O
（ 1）
2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O （2）
C NO+C NO2 = 400 (1) C NO/30/(C NO/30+C NO2/46) = 0.95 (2)
4. 烟气脱硝SCR工艺
目前世界上使用最广泛的方法是选择性催化还原法(SCR) 和选择性 非催化还原(SNCR) 。
•
SCR技术：选择性催化还原法（SCR为Selected Catalytic
Reduction英文缩写）
•
SNCR技术：选择性非催化还原法（SNCR英文缩写为Selected
Non-Catalytic Reduction英文缩写）
• SNCR/SCR混合法技术：选择性非催化还原法和选择性催化还原 法的混合技术
4.1 温度窗
任何一个化学反应都存在适宜反应发生的温度，通常把 这个温度区间称为“温度窗”。NH3对NOx选择还原在 有催化剂和没催化剂存在的情况下，具有不同的反应 “温度窗”。在不添加催化剂的时候， NH3对NOx理 想还原温度窗为850-1200℃，如果温度低于这个区间， 还原反应速度就变得缓慢。催化剂的作用能提高化学反 应速率，而自身结构和性质不发生变化。正是由于催化 剂的加入，使NH3对NOx还原温度窗降低到250-420 ℃。 不同的催化剂种类，温度窗也有所不同。
3. 减少氮氧化物排放的方法
根据NOx生成机理，世界上控制NOx的技术主要包括 燃烧时尽量避免NOx的生成技术和NOx生成后的烟气 脱除技术。 1、低NOx燃烧技术 通过控制燃烧区域的温度和空气量，达到阻止NOx生 成及降低其排放浓度的目的，也可以称为低氮燃烧技 术。 2、烟气脱硝 随着环保要求不断提高，各种低氮燃烧技术降低NOx 的排放不能满足环保的要求，需采取燃烧后的烟气脱 硝处理。
NH3 储存和供给系统
液氨卸料装置
NH3 稀释罐
液氨储存罐 NH3 蒸发器
锅炉SCR脱硝系统装置的基本流程图
NH3 混合器 蓄压器 NH3 喷注 锅炉 脱硝反应器 空气预热器 SAH 引风机 送风机 NH3 液化罐
蒸发器
静电除尘器 烟囱
换热器 增压风机
脱硫系统
5.运行注意事项
氨气与空气混合物会发生爆炸 氨气在空气中体积浓度达到16-25%时(最易引燃 浓度17%)，遇明火会发生爆炸,如有油类或其它 可燃性物质存在,则危险性更高。运行中控制混 合器内氨的浓度远低于爆炸下限，一般控制在 5%。 氨是有毒物质，吸入或接触对人体有严重的危 害，当要将氨系统管路打开时，需要用氮气冲 管置换后再进行作业。
4.2 SCR技术原理
选择性催化还原法（SCR技术）是以氨（NH3） 作为还原剂，在金属催化剂作用下，将NOx的 还原成无害的N2和H2O。 NH3有选择的与烟气中 NOx反应，而自身不被烟气中的残余的O2氧化， 因此称这种方法为“选择性”。 有氧条件下反应式如下：
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O
谢 谢！
SCR反应原理示意图
4.3 SCR工艺流程
整个SCR烟气脱硝系统分为两大部分，即SCR反 应器和液氨存储及供应系统。 1、SCR反应器 SCR反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间，温 度为350℃左右的位置。烟气从省煤器底部导出， 与带有气氨的稀释空气混合，经一段烟道稳流， 通过导流板进SCR反应器反应。烟气经脱硝后进 空预器。
2. 氮氧化物生成机理
1、燃料型NOx 燃料型NOx是指燃料中氮的化合物在燃烧过程中被氧 化所生成的NOx。燃料型NOx是燃煤电厂锅炉产生 NOx的主要途径，大约占NOx总量的75%-90%。 2、热力型NOx 热力型NOx是指空气中的氧气和氮气在燃料燃烧时的 高温环境下生成NO和NO2的总和。反应式如下： N2 + O2→2NO NO+O2 →NO2