SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整[优质ppt]

和 N2O5，其中NO 和NO2 是主要的大气污 染物。 我国氮氧化物的
排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国 的燃煤大
户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。NOX的产生是燃
料燃烧过程中进行热分解，进一步氧化生成的。
控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次 措施是 通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量（如采用低 氮燃烧器）；二次措 施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中 脱除（如SCR、SNCR）。
1.1、选择性非催化还原法原理：
选择性非催化还原法（SNCR），是在无催化剂存在条件下向炉内 喷入还原剂氨或尿素，将NOx 还原为N2 和H2O。还原剂喷入锅炉折 焰角上方水平烟道 （900℃～1000℃），在NH3/NOx 摩尔比2～3 情况下，脱硝效率30％～50％。在 950℃左右温度范围内，反应式 为： 4NH3+4NO＋O2→4N2+6H2O 当温度过高时，会发生如下的 副反应，又会生成NO： 4NH3+5O2→4NO+6H2O 当温度过低时， 又会减慢反应速度，所以温度的控制是至关重要的。该工艺 不需催化 剂，但脱硝效率低，高温喷射对锅炉受热面安全有一定影响。
催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损和固体颗粒沉积堵塞而引 起催化剂活性破坏。SCR 催化剂类型及其使用温度范围 ：
氧化钛基催化剂 270～400 ℃;(现场使用的催化剂温度范围为300400 ℃，正常运行温度340 ℃)
氧化铁基催化剂: 380～430 ℃; 沸石催化剂: 300～430 ℃; 活性碳催化剂: 100～150 ℃。
存在的问题是由于温度随锅炉负荷和运行周期而变化及锅炉中NOx 浓度的不规则性， 使该 工艺应用时变得较复杂。在同等脱硝率的情 况下，该工艺的NH3 耗量要高于SCR 工艺，从而使NH3 的逃逸量增 加。
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。
在有水的条件下, SCR 中未参与反应的氨会与烟气中的SO3 反应生 成硫酸氢铵(NH4HSO4) 与硫酸铵( (NH4) 2SO4) 等一些不希望产生 的副产品。其副反应过程为: 2SO2+1/2O2 → 2SO3 2NH3+SO3+H2O→ (NH4) 2SO4 NH3+SO3+H2O → NH4HSO4 2
在正常运行过程中最重要的运行参数是烟气温度、 烟气流速、 氧 气浓度、 SO3浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是 选择催化剂的重要 运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行， 同时存在催化的最佳温度，
2.1 催化剂

催化剂是SCR技术的核心。SCR装置的运行成本在很大程度上取决 于催化剂的寿命。其使用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。催化 剂的失活分为物理失活和化学失活。典型的SCR催化剂化学失活主要 是碱金属（如Na、K、Ca等）和重金属（如As、Pt、Pb等）引起的 催化剂中毒。碱金属吸附在催化剂的毛细孔表面，金属氧化物（如 MgO、CaO等）中和催化剂表面的SO3生成硫化物而造成催化剂中 毒。砷中毒是废气中的三氧化二砷与催化剂结合引起的。
⑴ 、TiO2 具有较高的活性和抗SO2 的氧化性。 ⑵ 、V2O5 是重要的活性成分, 催化剂的V2O5 含量较高时其活性也 高, 因此脱硝效率较高, 但V2O5 含量较高时SO2 向SO3 的转化率也较高。 ⑶、添加WO3 则有助于抑制SO2 的转化, 可将SO2 的转化率控制在1% 以下。
SCR 催化剂的选取是根据锅炉设计与燃用煤种、SCR 反应塔的布置、 SCR 入口的烟气温度、烟气流速与NOx 浓度分布以及设计脱硝效率、允 许的氨逃逸量、允许的SO2/ SO3 转化率与催化剂使用寿命保证值等因 素确定的。
氧化钛基催化剂的基体成分为活性TiO2, 同时添加增强活性的 V2O5 金属氧化物 在需要进一步增加活性时通常还要添加WO3。此外 还需添加一些其他组分以提高抗断裂和抗磨损性能。根据烟气中SO2 的 含量 氧化钛基催化剂中V2O5 组分的含量通常为1%～5%, 在燃用高硫 煤时, 为了控制SO2 向SO3 的转化率, V2O5 的含量通常不超过2%。(催 化剂中TiO2含量＞75%,催化剂中V2O5含量＜1.5%,催化剂中WO3含量 ＜10%)
SCR尿素热解法脱硝系统 主要参数及运行调整
运行部：李纪红
目录
第一部分：脱硝系统简介 第二部分：主要系统及参数控制ຫໍສະໝຸດ Baidu第三部分：脱硝相关计算 第四部分： SCR脱硝系统运行中常见问题及对策
一、脱硝系统简介

氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。 通常所
说的氮氧化物有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4
二、主要系统及参数控制
尿素热解法脱硝系统包括尿素溶解罐系统、尿素溶液储罐系统、计 量分配模块系统、尿素溶液热解炉系统、SCR反应器系统、伴热系统、 水冲洗系统和加热蒸汽及疏水回收系统。
工艺流程 SCR 烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素溶液制备系统、 尿素热解炉系统、催化剂、烟气系统、反应器等组成。核心区域是反 应器，内装催化剂。外运来的尿素通过溶解后储存在罐内，通过热解 反应后转化为氨气，并将氨气通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴 喷入烟气 中与烟气混合， 再经静态混合器充分混合后进入催化反应器。当达到 反 应温度且与氨气充分混合的烟气气流经 SCR 反应器的催化层时， 氨气与 NOx 发生 催化氧化还原反应，将 NOx 还原为无害的 N2 和 H2O。