最新脱硝介绍

二
脱硝系统
广泛应用的SCR催化剂大多是以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3、 V2O5-MoO3为活性成分，即氧化钛基催化剂。
V2O5作用：抑制SO2转化SO3 MoO3作用：助催化剂及稳定剂
板式
蜂窝式
二
脱硝系统
蜂窝式和板式催化剂比较
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 催化剂活性 抗飞灰磨损能力 抗堵塞能力 烟气阻力 催化剂体积 整体机械强度 抗热冲击能力 板式 良 优 优 良 一般 强 一般 蜂窝式 良 一般 一般 一般 优 一般 优 说明 TiO2为载体，V2O5为主要活性物质 板式不锈钢作为基材 板式几何形状弯角较少 蜂窝式在截面上和烟气接触面大 蜂窝式比表面较大，体积比板式小 蜂窝式有不锈钢骨架 板式多层结构
二
脱硝系统
脱硝系统布臵方式
（1）高温高尘布臵 烟囱
锅炉
SCR
空预器
电除尘
GGH
FGD
优 点 缺 点
进入反应器的烟气温度达300-400℃，多数催化 剂在此温度范围都有足够的活性，烟气不需加热。 催化剂处于高温高尘区域，催化剂易中毒、堵塞、 烧结或失效。
二
脱硝系统
脱硝系统布臵方式
（2）高温低尘布臵 烟囱
二
脱硝系统
示 意 图
二
脱硝系统
高流量与循环系统演示图
二
脱硝系统
喷射区域演示图
二
脱硝系统
稀释水压力控制系统演示图
二
脱硝系统
脱硝进口烟气分析系统
序号 1 2 3 4 脱硝进口烟气分 析系统 设备名称 KKS编号 测点名称 标定 故障 NOx浓度 O2浓度 信号类型 DI DI AI AI
二
脱硝系统
氮氧化物是生成臭氧的重要前提物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因。 当氮氧化物与和粉尘共存，可生成毒性更大的硝酸或硝酸盐气溶液，进一步形成酸雨。
一
概
述
环境现状
3500
3000
3000
NOx排放量（万吨）
…… 2000
2500 2000 1500 1000 500 0
597.3
840
2003年
8
9 10 11 ……
液氨蒸发器
液氨蒸发器水浴温度
…………
AI
…… AI …… ……
气氨罐
气氨罐温度 ………… …………
二
脱硝系统
SCR系统
序号 1 2 3 4 5 6 SCR进口烟气 SCR系统喷氨 进口门 设备名称 KKS编号 测点名称 喷氨进口门已开 喷氨进口门已关 ………… SCR系统进口烟气温度 SCR系统进口烟气压力 ………… SCR喷氨母管 信号类型 DI DI …… AI AI ……
尿素
白色或浅黄色结晶体，分子式(NH2)2CO，分子量60.66。无毒、 无害化学品，便于运输储存。
氨水
危险品，用于脱硝的还原剂通常采用浓度为20%-29%的氨水，较 液氨相对安全。
二
脱硝系统
SCR还原剂经济性比较
SCR还原 脱硝剂成本 运输成本 安全性 储存条件 储存方式 初始投资费用 便宜 有毒 高压 储罐（液态） 便宜
二
脱硝系统
SCR系统-SCR反应器
SCR反应器设臵三层催化剂
二
脱硝系统
SCR系统-吹灰系统
防止催化剂堵塞。分为：蒸气吹灰 和声波吹灰。声波吹灰频率比蒸气 吹灰高很多。
二
脱硝系统
NH3为还原剂
4 NO 4 NH3 O2 4 N 2 6 H 2O
尿素为还原剂
1 2 NO CO( NH 2 ) 2 O2 2 N 2 CO2 2 H 2O 2
燃用烟煤或褐煤且投运时间不足20年的在役机组，在采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排放 浓度不达标或不满足总量要求时，可考虑选用SNCR或其它烟气脱硝技术。
二
脱硝系统
选择性催化还原(SCR)法
选择性催化非还原(SNCR)法
烟 气 脱 硝 技 术
液体吸收法（又称：湿法）
微生物法 活性炭吸收法 电子束法
二
脱硝系统
氨制作/供给系统-液氨储罐
液氨储存设备，设臵有自动喷淋降 温系统
二
脱硝系统
氨制作/供给系统-液氨蒸发器
一般为螺旋管式，管里为液氨， 管外为温水于。以蒸汽直接喷 入水中加热，再以温水将液氨 汽化，并加热至常温。
二
脱硝系统
氨制作/供给系统-氨气缓冲罐
对从液 氨蒸发 器蒸发 出来的 氨气进 行缓冲 作用， 保证氨 气有稳 定的压 力。
2007年
2008年
……
2020年
一
概
述
脱硫出口
脱硫入口
脱硝出口
脱硝入口
发电机
NH3
Air
脱硫
除尘
脱硝
锅炉
煤仓
一
概
述
新建、改建、扩建的燃煤电厂应配臵烟气脱硝设施，并与主机同时设计、施工和投运。 对在役燃煤机组已进行低氮燃烧技术改造的电厂，当其氮氧化物排放浓度仍不达标或不满 足总量要求时，应进行烟气脱硝改造。
催化剂处于低尘区域，可防止飞灰对催化剂的污 染和对反应器的磨损和堵塞。 由于烟温较低，需用加热器提高烟气温度到催化 剂的活化温度，势必增加能源消耗和运行费用。
二
脱硝系统
液氨
无水氨，又名液氨，为《危险货物品名表》（GB12268-2005） 规定的危险品。无色气体，有刺激性恶臭味，分子式NH3，分 子量17.03。通常以加压液化的方式储存。氨蒸气与空气混合物 的爆炸极限为16%-25%
一
概
述
NOx主要来源于煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧
一方面主要是电力部门和工业部 门燃料的燃烧的排放； 电力行业：35~40%； 水泥行业：10%；
另一方面，随着现代社会汽车数量 的剧烈增长，由汽车排放的 NOx 所占的比重日益增加； 汽车尾气：30%；
氮氧化物对人的眼睛、呼吸道和肺有着强烈的毒害作用，并能致癌。
锅炉
高温电除尘
SCR
空预器
GGH
FGD
优 点 缺 点
催化剂处于低尘区域，可防止飞灰对催化剂的污 染和对反应器的磨损和堵塞。 一般电除尘在300-400℃高温下很难正常运行， 可靠性不高，一般不采用。
二
脱硝系统
脱硝系统布臵方式
（3）低温低尘布臵 烟囱
锅炉
空预器
电除尘
FGD
GGH
加热器
SCR
优 点 缺 点
M
A氨蒸发器 A液氨储罐
A气氨储罐
至#8SCR
M
B氨蒸发器
B气氨储罐 至#7SCR
槽车
B液氨储罐
M
C氨蒸发器
C气氨储罐
氨卸料与存储系统
液氨蒸发及供给系统
二
脱硝系统
氨制作/供给系统演示图
二
脱硝系统
氨制作/供给系统-液氨、氨气流向
液氨 氨气
热水
二
脱硝系统
氨制作/供给系统-卸氨压缩机
一般为往复式压缩机，抽取槽车中 的液氨，经压缩后将槽车的液氨推 挤入液氨储罐中。
7
8 9 10 11 ……
Biblioteka Baidu
SCR系统喷氨流量
………… 稀释风机电动机开关合闸
AI
…… DI AI …… ……
稀释风机
稀释风机电流 ………… …………
二
脱硝系统
脱硝工艺
实用性及特点
优缺点 二次污染小，净化效率高，技术成熟；设备 投资高，关键技术难度。 不用催化剂，设备和运行费用少；NH3用量 大，二次污染，反应温度和停留时间控制难 度大。 工艺设备简单，投资少；效率低，副产物不 易处理，目前不适于电。 工艺设备简单，能耗及处理费用低，效率高 ；微生物环境条件难以控制，处于研究阶段 。 同时脱硫脱硝，回收NOx和SO2，运行费用 低；吸收剂用量多，设备庞大。 同时脱硫脱硝，无二次污染；关键设备技术 含量高，不容易掌握。
脱硝率
投资
SCR
烟气量大，连续排放源
80%~90%
较高
SNCR
烟气量大，连续排放源
30%~60%
较低 较低
液体吸收法
烟气量很小
效率低
微生物法
适用范围大
80%
低
活性炭吸附法
电子束法
排气量大
适用范围较大
80%~90%
85%
高
高
二
脱硝系统
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电厂名称 南热 南京化工园 华能金陵 大唐南京 彭城三期 国华徐州 华电望亭 国华太仓 国华陈家港 阚山 利港 国电谏壁
二
脱硝系统
液氨蒸发及供给系统
序号 1 2 3 液氨储罐出口 门 设备名称 KKS编号 测点名称 液氨储罐出口门已开 液氨储罐出口门已关 ………… 信号类型 DI DI ……
4
5 6 7 液氨蒸发器进 口门
液氨蒸发器进口门已开
液氨蒸发器进口门已关 ………… 液氨蒸发器出口气氨温度
DI
DI …… AI
二
脱硝系统
原理：利用NOX作为氮源，将NOX还原成N2，而脱氮菌本身获 得生长繁殖。其中NO2先溶于水形成NO3-及NO2-，再被生物 还原为N2，而NO则是被吸附在微生物表面直接被生物还原N2
微 生 物 法
NO2 NO
氮源
水
NO3N2
NO2-
微生物
N2
微生物
无色杆菌属
脱 氮 菌 产碱杆菌属 杆菌属 色杆菌属 棒杆菌属等
脱硝出口烟气分析系统
序号 1 2 3 4 5 脱硝出口烟气分 析系统 设备名称 KKS编号 测点名称 标定 故障 NOx浓度 O2浓度 NH3逃逸浓度 信号类型 DI DI AI AI AI
二
脱硝系统
氨制作/存储系统
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …… ………… 液氨储罐 供氨系统储罐冷 却喷水门 氨压缩机 设备名称 KKS编号 测点名称 氨压缩机电动机开关合闸位臵 氨压缩机电动机开关分闸位臵 ………… 供氨系统储罐冷却喷水门已开 供氨系统储罐冷却喷水门已关 ………… 液氨储罐液位 液氨储罐温度 液氨储罐压力 ………… ………… 信号类型 DI DI …… DI DI …… AI AI AI …… ……
烟气脱硝技术主要有：选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、 选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术（SNCR－SCR）及其它烟气脱硝技术。
新建、改建、扩建的燃煤机组，宜选用SCR或SNCR-SCR。 燃用无烟煤或贫煤且投运时间不足20年的在役机组，宜选用SCR或SNCR－SCR。
二
脱硝系统
供氨关断门：紧急状态 下，停止氨气供应
供氨调门：调节 氨气流量
SCR系统-氨/空气混合器
氨气与空气混合场所，通常氨气与 稀释风混合成体积含量为5%的混 合气体送入喷氨格栅。
二
脱硝系统
SCR系统-喷氨格栅
将烟道截面分为若干控制区 域，每个区域有若干喷射孔， 每个分区流量单独可调，以 匹配NOX浓度分布。
液氨
便宜（100%） 贵 有害 常压
氨水
贵（150%） 便宜 无害
尿素
最贵（180%）
常压、干态 料仓（微粒状） 贵
储罐（液态） 贵
运行费用
设备安全要求
便宜，需热量蒸 发液氨
有相关法律
贵，需高热量蒸 发、蒸馏
需要
贵，需高热量水 解尿素
基本不需要
二
脱硝系统
脱硝系统示意图
二
脱硝系统
二
脱硝系统
氨制作/供给系统示意图
机组容量(MW) 2×600 2×330 2×1000 2×600 2×1000 2×1000 2×660 2×630 2×600 2×600 2×630,2×600 1×1000
脱硝原理 SCR SCR SCR SCR SCR SCR SCR SCR SCR SNCR-SCR SNCR SCR
13
二
脱硝系统
水吸收法：用水做吸收剂对NOX进行吸收，吸收率低 酸性吸收法：用稀硝酸等作为吸收剂对NOX进行物理和化学吸收 碱中和吸收法：用NaOH、Na2SO3等碱性溶液作吸收剂对NOX进行化学吸收
液 体 吸 收 法
氧化吸收法：用O3、NaClO等作催化剂，先将NO氧化成NO2，然后再用碱液吸收
液相吸收法：将NOX吸收到溶液中，与(NH4)2SO3、NH4HSO3等还原剂反应，还原成N2
二
脱硝系统
活 性 炭 吸 附 法 电 子 束 法
原理：活性炭具有发达的微孔结构和较大的比表面积，对烟 气中的NOX和SO2有较强的吸附能力。因此，活性炭吸附法 可以同时脱硫和脱硝。
原理：利用高能电子束照射，烟气中的N2、O2、水蒸气等发 生辐射反应，生成大量的离子、自由基等活性物质，它们将 SO2和NOX氧化为SO3和NO2，与水蒸气反应生成硫酸和硝酸， 这些酸与氨反应生成硫酸氨和硝酸氨。
二
脱硝系统
SCR系统示意图
省煤器 A侧SCR B侧SCR 烟道 烟道
气氨 A稀释风机 B稀释风机
空气 压缩空气 烟道 空预器
空气 压缩空气 烟道
M
M
气氨
二
脱硝系统
SCR系统演示图
二
脱硝系统
SCR系统-烟气、氨气、稀释风流向
氨气
烟气
稀释风
二
脱硝系统
SCR系统-稀释风机
将稀释风引入氨/空气混合器， 通常稀释风需增加一个加热器来 帮助氨气中水分的汽化。
国信淮阴
1×300
SCR
二
脱硝系统
化学反应
4 NO 4 NH3 O2 4 N 2 6 H 2O
2 NO2 4 NH3 O2 3N 2 6 H 2O
二
脱硝系统
示意图
氨气注入 催化剂
NOX NOX NOX NH3 NH3 NH3 NOX NOX NOX N2 N2 N2