脱硝设计

电厂锅炉烟气脱除NO

的选择性催化还原法

x

（SCR）的计算与应用

摘要

我国是世界上主要的煤炭生产和消费国，也是以煤炭为主要一次能源的国家。据统计，原煤在我国一次能源构成中所占比例约为70%，而用于发电的煤炭约占煤炭消费量的50%。NOx的排放是形成酸雨和破坏大气中臭氧层的重要原因之一。据估算:1990年我国NOx的排放量约为910万吨，2007年我国的NOx排放量为1643.4万吨，其中近70%来自于煤炭的直接燃烧，而以燃煤为主的电力生产是NOx排放的主要来源。鉴于随着我国经济的发展，能源消耗量将继续增加，导致NOx排放量也将不断增加，如不加强控制NOx的排放量，将对我国大气环境造成严重的污染。

所谓NO x，是对烟气中的有害氮氧化物的总称，包括NO，NO2和少量的N2O，其中主要是NO，大约占NO x的95%以上。烟气脱硝脱硝方法主要有选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、低氮燃烧技术，其中最成熟、应用最广泛的选择性催化还原法（SCR）通常用氨做为还原剂，喷入到从锅炉出来的烟气中，并加入特定的催化剂，使之在一定的环境温度下与烟气中的NO x进行反应，而不发生与氧气的反应，最后将NO x还原为无害的氮气和水排出。

本文主要是对脱硝系统工艺的选择,并对脱硝的几个关键问题进行分析。脱硝系统的研究包括NOx的生成机理,口前电厂的主流脱硝技术比较及SCR反应器的布置，对其进行SCR物质平衡计算等。关键问题主要是脱硝工艺的选择,脱硝催化剂的选择,脱硝还原剂的制各方法及主要设计参数的选取。本文在充分研究脱硝工艺各环节之后,通过技术和经济性比较,形成一整套可实施的工程方案,并应用于某发电厂600MW机组烟气脱硝工程中,即达到了脱硝效率,减少了氮氧化物排放,又节约投资,并保证了机组的安全可靠运行,具有

良好的经济效益和社会效益。

关键词: 电站锅炉，烟气，选择性催化还原(SCR)，NO x

目录

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1 绪论 0

1.1研究背景 0

1.2NO x的危害和现状 0

1.3本文研究目的 0

2 电站锅炉的尾部受热面及燃烧烟气分析 (1)

2.1省煤器 (1)

2.2空气预热器 (1)

2.3煤燃烧的烟气成分分析 (1)

3 电站锅炉NOX的燃烧过程中的控制方法 (2)

3.1NO x生成机理 (2)

3.1.1 热力型NO x(Thermal NO x) (3)

3.1.2 快速型NO x(Prompt NO x) (3)

3.1.3 燃料型NO x(Fuel NO x) (3)

3.2降低电站锅炉控制NO x生成的途径 (3)

3.3低NO x燃烧技术 (4)

3.3.1分级送风技术 (4)

3.3.2 燃料分级燃烧技术 (4)

3.3.3 低NO x燃烧器 (5)

3.3.4 复合低NO x燃烧技术 (5)

4 电站锅炉针对烟气中NO x脱除技术比较 (6)

4.1国内外烟气脱硝技术方法分析比较 (6)

4.1.1国外脱硝技术及其应用 (6)

4.1.2 选择性催化还原脱硝技术（SCR） (7)

4.1.3 SNCR与SCR混合烟气脱硝技术 (8)

4.2国内脱硝技术的现状 (8)

4.3各种烟气脱硝技术设计参数比较 (8)

4.3.1 SCR技术 (8)

4.3.2SNCR技术 (8)

4.3.3 SNCR与SCR混合型技术 (9)

5 电站锅炉烟气脱除NO x的选择性催化还原方法(SCR)技术综述 (9)

5.1SCR反应脱除NO x的化学原理 (9)

5.2影响SCR方法脱硝的各种因素 (10)

5.3SCR系统布置方式 (11)

5.4SCR方法的催化剂研究 (12)

5.4.1 催化剂种类 (12)

5.4.2 催化剂的主要形式 (12)

5.5SCR方法在燃煤电厂的应用和发展 (13)

5.6SCR方法的技术特点和弊端 (14)

6 600MW燃煤机组的SCR方法物质平衡计算 (15)

6.1机组初始参数和SCR计算方法简述 (15)

6.2机组实际烟气量计算 (16)

6.3机组不同负荷下的SCR计算 (17)

6.3.1 机组100%负荷下SCR计算 (17)

6.3.2 机组80%负荷下SCR计算 (18)

6.3.3 机组60%负荷下SCR计算 (18)

6.3.4 机组40%负荷下SCR计算 (19)

6.3.5 机组20%负荷下SCR计算 (20)

6.3.6 机组10%负荷下SCR计算 (20)

6.3.7 机组5%负荷下SCR计算 (21)

6.4计算结果分析检验和计算结论 (21)

结论 (23)

参考文献 (24)

附录A (26)

附录B (27)

致谢 (29)

外文文献翻译原文： (30)

外文文献翻译译文： (35)