烟气脱硝技术-选择性催化还原法(SCR)技术知识分享

(c).炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量。
(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。
• 控制原理
NOX 生成的控制
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、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
1、概述
NOx的危害
低空臭氧的产生 光化学烟雾的形成 酸雨 各种潜在的致癌物质
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。
不同浓度的NO2对人体健康的影响
浓度(ppm) 影 响
1.0 5.0 10-15 50 80 100-150 200 以上
SCR设备容量在德国的发展情况
联邦污染物防治 法第13条例排放 标准(CO, NOx, SOx,HCI, HF, 粉尘）
环境部长会议确定 控制NOx
安装脱硫设备容量：45 000MW 安装SCR脱硝设备容量：30 000MW
联邦污染物防治法第 17条例排放标准(CH, HCI, HF, SOx, NOx,重金 属,PCDD/F, 粉尘)
不同燃煤设备所生成的NOx的原始排放值及为达到环境保 护标准所需的NOx降低率
举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36％。
120
NOx降低率(%)
100
循环床
80
链条炉
抛煤机炉
60
鼓泡床
40
固态除渣煤粉炉
20
液态除渣煤粉炉
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
闻到臭味 闻到很强烈的臭味 眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激 1 分钟内人体呼吸异常，鼻受到刺激 3－5 分钟内引起胸痛 人在 30－60 分钟就会因肺水肿死亡 人瞬间死亡
环境中NOX 来源
氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括一氧化氮(NO) 、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O),还有NxOy。在氮氧化物中，NO占有 90%以上，二氧化氮占5%-10%。随着反应温度T的升高，其反应速率按 指数规律增加。当T<1500oC时,NO的生成量很少,而当T>1500oC时,T每 增加100oC,反应速率增大6-7倍。
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％。
煤的燃烧方式对排放的影响
NO的生成及破坏与以下因素有关：
(a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，燃料比FC/V以及V-H/V-N等。
(b).燃烧温度。
2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃机；2012年以后的新项目
·
燃煤锅炉氮氧化物（以NO2计）排放限值（mg/Nm3) ： 100
·
采用W型锅炉，现有循环流化床锅炉，以及2003年 12月31日前建
成投产或通过环评审批的电厂锅炉 氮氧化物（以NO2计）排放限值
（mg/NM3) ：200
· 油料燃机氮氧化物（以NO2计）排放限值（mg/Nm3) ： 120 · 天燃气燃机氮氧化物（以NO2计）排放限值（mg/Nm3) ：50
2003 Seite 8
德国NOx排放情况
Mio t
0.75 0.74
0.75
0.75
0.70
0.65
0.58
0.51 0.50
0.37
0.25 0.20
NOx
0.00 1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1991
2、NOx形成的机理和NOx生成的控制
NOX 形成机理
NOx排放值(mg/m3)
3、NOx脱除技术选择
SNCR
SCR在空气 预热器前高
灰段布置
同时脱硫脱 硝工艺
SCR尾部 布置
15 000
lig褐ni煤te oil油 b烟itu煤minous coal
100 % 93 % 78 %
10 000 5 000
2%
30,5 % 8,50% 14%
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991
来源：德电联
GTZ Seminar China (EN) / 28-29.03.07 / TZ
1650
1700 1750 1800 温度(摄氏度)
1850
1900
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 在煤粉燃烧中，约80％的NOx为燃料型
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
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
A. 热力型 NOX
主要反应 N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→NO+H 无烟煤燃烧中，一般一半以上的NOx为
热力型
相关因素 高温环境 燃料与空气的充分混合
热力型NOx的生成浓度与温度的关系
NO浓度(ppm)
800
700
600
500
400
系列1
300
200
100
0 1600
烟气脱硝技术-选择性催化还原 法(SCR)技术
目录
1、概述 2、NOx形成的机理和NOx生成的控制 3、NOx脱除技术选择 4、脱销工程涉及的主要设备及系统 5、SCR 烟气流动模拟设计 6、SCR内部结构 7、 还原剂的运输方式及接卸设施 8、SCR 典型工期 9、投资估算及财务分析 10、其它注意事项
火电厂大气污染物排放标准
火电厂污染物排放Байду номын сангаас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最高容许排放浓度（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
火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)
垃圾焚烧电站
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
GTZ Seminar China (EN) / 28-29.03.07 / TZ
1998
2003
Seite 7
德国安装SCR脱硝设备容量发展情况
安装SCR脱硝设备容量
30 000 MW el 25 000
20 000