低氮燃烧技术

引言

我国能源构成以煤炭为主，消耗量占一次能源消费量的76%左右。随着经济的快

速发展，煤耗的增加，燃煤造成的大气污染日趋严重，特别是燃煤烟气中的氮氧化物（NO

x

），是大气污染的主要污染物之一。

氮氧化物NO

x

会破坏臭氧层，从而改变紫外线到达地面的强度；臭氧层的变化还

会引起气候的变化，进而影响到整个生态环境；空气中的氮氧化物NO

x

还是产生酸雨的重要来源，酸雨对生态环境的影响已经广为人知，它使得土壤和水源酸化，影响农

作物的生长；现代科学也已经证实人类许多疾病的产生也与空气中氮氧化物NO

x

有着直接的关系。

在大气污染控制方面，氮氧化物NO

x

控制技术研究和应用是目前继二氧化硫控制

技术后的又一重要研究课题，其中氮氧化物NO

x 的生成机理对氮氧化物NO

x

控制技术

的发展有着重要的意义。世界发达国家对氮氧化物NO

x

污染的研究起步较早，已有相

应的控制技术在工业上得到应用。我国对大气污染特别是对氮氧化物NO

x

的研究开始的时间不长，与世界发达国家的水平还有一定的差距，特别是在工业应用方面，我国

才刚刚起步，因此高效的氮氧化物NO

x

控制技术以及其在工业上的广泛应用将对我国大气污染的控制起到重要的作用。

我国NO

x 排放量目前已超过一千万吨，城市大气中NO

x

污染也十分严重，并存在

着发生光化学烟雾的危险。随着国民经济发展、人口增长、城市化进程的加快，未来

中国NOX排放量将继续稳步增长。若不采取进一步的排放控制措施，到2020年，中国NOX排放总量将可能达到2363-2914万t，超过美国成为世界第一大NOX排放国。到2030年，火力发电贡献率将达45%左右，交通运输贡献率超过30%。我国对NO

x 排放和污染的控制已开始提到议事日程，1995年修订的《大气法》中已明确提出“企业应当逐步对燃煤产生的氮氧化物采取控制的措施”，目前实施的“一控双达标”中

也要求重点城市环境空气氮氧化物浓度2000年要达标。但目前均未对NO

x

排放总量

控制和污染源达标排放提出要求，“一控双达标”对NO

x

是不配套的。因此，应制订

并完善污染源排放NO

x 标准，制订排放NO

x

总量控制计划，加强控制技术的开发，提

出适合我国国情的控制对策，以改善城市大气质量。

因此了解国内外发电企业NO

x 排放情况及标准；认识排放NO

x

的机理；了解控制

NO

x

的技术种类；熟悉SCR烟气脱硝技术的原理及工艺过程对于即将服务于电力企业的学生而言是必要的。

目录

引言 (1)

第一章 NOx控制技术概况 (5)

1.我国NOx污染现状 (5)

2.电厂NOx排放标准 (5)

3.我国火电厂NOX的控制措施 (6)

4.NOX形成机理与控制技术 (7)

第二章选择性催化还原法烟气脱硝技术的原理 (8)

1.原理及流程 (8)

2.催化剂 (9)

2.1催化反应原理 (10)

2.2催化剂的种类 (10)

4．还原剂的种类、性能特点及应用情况 (12)

4.1三中还原剂的特性 (12)

4.2安全性比较 (13)

4.3经济性比较 (13)

5.影响SCR脱硝效率的因素 (14)

第三章 SCR烟气脱硝系统及设备 (16)

1.SCR烟气脱硝系统布置方式 (16)

2.SCR法烟气脱硝系统的组成 (17)

2.1SCR反应器 (17)

2.2烟道及导流装置 (18)

3.液氨储存系统和供应系统 (18)

3.1液氨蒸发槽 (18)

3.2氨气缓冲槽 (19)

4.氨、空气喷雾系统 (19)

第四章国电铜陵发电有限公司600MW机组烟气脱硝工程 (20)

1.工程概况 (20)

2.SCR系统的设计 (20)

2.1设计基础参数 (20)

2.2脱硝工艺流程 (20)

3.烟气脱硝系统及工艺特点 (21)

3.1脱硝反应系统 (21)

3.2液氨储存、制备、供应系统 (22)

4.本工程的设计特点 (23)

小结 (25)

第一章NO x控制技术概况

1.我国NO x污染现状

据项目“能源规划中综合考虑环境因素”研究的初步估算，1990年我国氮氧化

物的排放量约为910万吨，其中近七成来自于煤炭的直接燃烧，目前我国NO

x

排放量

已超过在1000多万吨。鉴于我国的能源消耗量今后将随经济的发展不断增长，NO

x

排放量也将持续增加。据有关研究的估算， 2000年和2010年，我国的NO

x

排放量分

别达到1561万吨和2194万吨。由此可见，今后NO

x

排放量将十分巨大。如果不加强

控制，NO

x 将对我国大气环境造成严重的污染NO

x

排放量的剧增使我国城市大气中的

NO

x

污染程度加重。

2.电厂NO x排放标准

我国1991年颁布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》，之后历经1996年和2003年两次修订，1996年修订的《火电厂大气污染物排放标准》中对新建1000t/h以上

的锅炉规定了NO

x 的排放要求，对于其他锅炉的NO

x

排放没有要求。2003年修订的《火

电厂大气污染物排放标准》，则按时段和燃料特性分别规定了燃煤、燃油锅炉的NO

x 排放限值，见表1.1

表1-1 火力发电锅炉NOx最高允许排放浓度单位：mg/m3