脱硝技术介绍(SCR)ppt课件

650
Vdaf<10%
1100
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General
NOX 形成机理
A. 热力型 NOX
主要反应 N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→NO+H 相关因素 高温环境 燃料与空气的充分混合 无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上
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General
NOX 形成机理
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
• 注意事项 锅炉的燃烧效率 煤粉的着火和稳燃
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General
烟气中NOx脱除－－ＳＮＣＲ & SCR
• A. 选择性非催化还原法 (SNCR)
主要反应
氨
4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O
尿素 CO2
2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O +
反应温度:
烟道系统
要点
省煤器旁 路
Economizer
反应器旁 路
Air Heater
Existing Structural Steel
Economizer Bypass
Damper
Damper SCR Bypass
Ammonia
Seal Air
Injection System Piping
SCR Reactor
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 烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型
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General
NOX 形成机理
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
N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物 HCN化合物氧化生成NO
HCN化合物＋O2＝＝》NO
760 ~ 1090C
最佳反应温度：870~1050C
脱硝效率
对于城市固体垃圾炉转化效率在30~50%之间，大型 电站锅炉的转化效率控制在20~40%之间。
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General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ
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General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ SNCR的优点：投资费用低 SNCR的缺点：
脱硝效率较低 对电站锅炉控制要求高，可靠性差 氨的逃逸率较大
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Typical SCR System
烟气/氨的混合
氨的流 量分配阀门站
ＭＶＳ
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Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
氨的储备与供应系统 卸料压缩机 氨蒸发器（电/蒸汽） 氨罐 缓冲罐 稀释槽
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Typical SCR System
氨的储备与供应系统
反应剂原料
氨的原料 无水氨
ＳＣＲ的系统构成
锅炉负荷信号
NOX信号
FIC
氨的流量分配
烟气
氨喷射栅格
锅炉
省煤器
SCR 反应器
稀释空气
无水氨储罐
空预器
烟气出口
பைடு நூலகம்氨蒸发器
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Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
反应器/催化剂系统 主要设备：反应器
催化剂 吹灰器
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Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
烟气脱硝系统和设备 介绍
1
CONTENTS
概述 SCR系统组成 SCR系统主要设备 催化剂的选型
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一. 概述
ＮＯｘ的控制技术 ＮＯｘ对环境的影响 ＮＯｘ的形成机理
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General
NOX 对人类健康和环境的影响
NOX+Hydrocarbon +O2 +Sunlight + Others
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
对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5 ％。
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General
NOX 的控制 技术
•燃烧中NOx生成的控制 •烟气中NOx的脱除
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General
• 控制原理
燃烧中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、风温、旋流强度等）优化 煤粉浓缩技术 OFA分级送风技术
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General
NOx脱除技术－－SCR
B. 选择性催化还原法 (SCR) 主要反应
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
反应温度
230～450 ℃ 一般应用温度：320～400 ℃
烟气/氨的混合系统 主要设备：稀释风机
静态混合器、 氨喷射格栅（AIG） 空气/氨混合器
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Typical SCR System
NH3 喷射栅格Ａ ＩＧ
静态混合器
Photo courtesy of Siemens’ Flow Model Tests brochure, 1998.
氨的喷射栅格和静态混合器
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General
环境中NOX 来源
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General
火电厂污染物排放标准(GB13223-2003)
2004年以后的新项目（第三时段） 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%
转化效率在70~90%之间。
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General
NOx脱除技术－ＳＣＲ
a) 高尘ＳＣＲ系统－－首选 ｂ）低尘ＳＣＲ系统
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SCR 布置图
Typical SCR System
二. SCR系统组成
反应器/催化剂系统 烟气/氨的混合系统 氨的储备与供应系统 烟道系统 ＳＣＲ的控制系统
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Typical SCR System
Catalyst Layer
Sootblower
Future Sootblower
Future Catalyst
From Ammonia Storage System
工艺复杂 成本昂贵 存储的问题
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Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的存储系统
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Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的蒸发器
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Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
烟道系统 挡板（有旁路） 膨胀节 导流板 烟道
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Typical SCR System
优点 反应剂纯度最高 原料成本最低 设备成本最低
缺点 高危险性的原料 运输和存储问题
氨水 (19% or 29%)
容易运输
需要更大的运输设备
浓度低于20%时不
以及更频繁的运输
划分为高危险性的原 需要更大的储存罐
料
蒸发成本
比无水氨危险性
尿素
安全的原料 (化肥) 干态或湿态 容易运输