脱硝技术介绍

省
锅炉
煤
器
氮氧化物监 视器
锅炉负载信号
脱硝 DeNOx
空 预
电除尘
脱硫 DeSOx
烟囱
器
FDF
稀释
FIC
风机
液氨储槽
混合器
液氨缓冲槽
液氨蒸发槽
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3.3 选择性催化还原法( SCR)系统工艺流程
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
空预器
烟气出口
氨蒸发器
– 确保NOX/NH3 分布均匀 – 确保烟气速度均匀 – 减小烟气温度偏差 – 获得最小的烟气压降 – 防止积灰
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3.5 .1 流场设计示例
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3.5 .2 流场设计示例
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3.5.3 流场设计示例
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3.5 .4 实物模型建立
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3.6 催化剂
波纹板式
蜂窝式
板式
载体：TiO2
主要活性成分：V2O5, WO3
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3.6.1 催化剂主要供应厂商
板式
蜂窝式
• Argillon（德国）
• Cormetech（美国）
• Babcock Hitachi (BHK)（日本） • Ceram（奥地利）
• KWH(德国)
• Nippon Shokubai(日本)
波纹板式
• Haldor Topsoe(丹麦) • Hitachi Zosen (Hitz)（日本）
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二、 脱硝技术的发展历史和常用技术的介绍
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2.1 选择性催化还原法( SCR)
SCR技术由日本于70年代后期完成商业运行，至80年代中期 欧洲也成功地实现了SCR的商业运行。 SCR技术是还原剂（NH3）在催化剂的作用下，将烟气中 NOx还原为氮气和水。“选择性”指氨有选择地将 NOx 进 行还原的反应。
催化反应温度在320℃ ~400℃，SCR装置设置在锅炉省煤器 出口与空气预热器入口之间。
该技术无副产品，脱硝效率能达80~90％以上。
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选择性催化还原法( SCR)常规系统布置方式
a) 高灰SCR系统(首选)
b)烟道尾部SCR系统
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2.2 选择性非催化还原法( SNCR)
80年代中期SNCR技术在国外研发成功。 其原理是在炉内喷射氨, 尿素等化学还原剂使之与烟气中的 NOx反应，将其转化成氨(N2)及水(H2O) 。 有效反应温度范围已可达900℃~1100℃之间。 由于SNCR反应的温度范围较窄，锅炉变负荷时将调整还原剂 的喷射位置。
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2.4 各种NOx控制技术的一般性比较
所采用的技术 1. 低氮燃烧技术 (LNB, etc.) 2. SNCR技术 3. LNB + SNCR技术 4. SCR技术 5. SNCR/SCR 混合技术
脱硝效率% 25-40 25-40 40-70 80-90 40-80
工程造价 较低 低 中等 高 中等
运行费用 低
中等 中等 中等 中等
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2.5 SCR, SNCR, SNCR/SCR及的技术参数比较
项目
SCR
混合型SNCR/SCR
SNCR
反应剂
以NH3为主
可使用NH3 或尿素
可使用NH3 或 尿素
反应温度
320 ～ 400℃
前段：900 ～ 1,100℃ 后段：320 ～ 400℃
900 ～ 1,100℃
烟气脱硝技术技术介绍
大唐环境科技工程有限公司 2007年1月
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内容
一、 NOx的生成机理及脱硝原理 二、 脱硝技术的发展历史和常用技术的介绍 三、 SCR脱硝技术介绍 四、 SCR对机组的影响
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一、 NOx的生成机理及脱硝原理
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1.1 NOx的生成机理
氮氧化物(NOx)主要来自矿物燃料的燃烧过程， 主要形式为NO(90%)和NO2。
按燃烧过程中NOx的生成机理，NOx可分成： －热力型NOx －燃料型NOx －快速型(瞬时反应型)NOx
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1.2 NOx脱除原理
• 控制燃烧条件,从而控制NOx的生成－控制燃烧温度，控制燃料 和空气的混合速度与时机。 采用该原理的主要技术包括低氮燃烧器、OFA分级送风等。
• 在烟气中脱除NOx
条件1:温度9001100℃;
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3.5.2 催化剂的选择
催化剂的选择是影响SCR性能最重要的因素，应根据下列 参数来确定催化剂的化学组成和尺寸：
- 燃料类型 (气, 油或煤) -飞灰特性(As, CaO, Na, K) - 粉尘浓度 (抗磨性能) - SOx 浓度 (SO2向SO3的转化率) -反应器布置空间 -SCR烟气阻力要求
SNCR脱硝效率对大型燃煤机组在25-40%；无副产品。
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选择性非催化还原法(SNCR)系统工艺流程示意
喷入氨/尿 素
900oC-1100oC
燃烧器
烟气
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2.3 SCR/SNCR混合法
前 段
9001100℃
SNCR/SCR混合法技术 于90年代后期研发成功
后段
320~400 ℃
再利用
省去SCR的AIG系统
条件2:使用催化剂,温 度320-400 ℃.
4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 6 H2O 6 NO2 + 8 NH3 + O2 --> 7 N2 + 12 H2O
采用以上原理产生并应用较多的有选择性催化还原技术(SCR)、选择 性非催化还原技术(SNCR) 、SCR/SNCR混合法技术等。
催化剂
主要由TiO2, V2O5 WO3组成
后段加装少量催化剂，主要
由TiO2, V2O5, WO3组成
不使用催化剂
脱硝效率
80 ～ 90%
可达80%以上
25～40%
反应剂喷射 位置
多选择于省煤器与 SCR反应器间烟道 内
综合SCR和SNCR
通常炉膛内喷 射
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三、 SCR脱硝技术介绍
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3.1 SCR脱硝原理
SCR工艺流程
无水氨储罐
系统主要组成: SCR反应器 SCR催化剂 SCR烟道系统 氨的储备供应系统 氨/烟气的混合(AIG) 控制系统
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3.4 SCR工艺系统设计
要点： －省煤器旁路 －反应器旁路 （建议不设） －防止积灰
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3.5 流场设计和实物模型的建立
对SCR系统进行流场分析和设计,并进行实物模型实验,是确 保SCR系统有效运行,并达到设计要求的关键。其主要作用 如下:
• 4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 6 H2O • 6 NO2 + 8 NH3 + O2 --> 7 N2 + 12 H2O
NH3
原烟气
NH3 NOx
NH3 NOx NH3
NOx
SCR Catalyst
H2O
H2O N2
N2
N2
H2O
净烟气
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3.2 国内SCR脱硝常规布置方式