脱硝技术ppt课件

选择性催化还原法（SCR） 催化剂型式
蜂窝式
板式
波纹板式
选择性催化还原法（SCR）
板式和蜂窝式催化剂的比较
形式 蜂窝式
优点
缺点
比表面积大 抗热冲积能
力强
抗灰阻塞能 力一般
多层结构，
选择性催化还原法（SCR）
催化剂选型主要因素
烟气中飞灰的含量 烟气中飞灰颗粒尺寸 反应器布置空间 ＳＣＲ烟气阻力要求
选择性催化还原法（SCR）
脱硝反应器的总括图 (垂直流型)
NH3 喷嘴 (AIG)
导叶片 整流器(缓冲层)
触媒框架结构
触媒层 未来层
吹灰器
触媒荷载设备 (临时的)
烟气
选择性催化还原法（SCR）
SCR系 统包
括
选择性催化还原法（SCR）
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
料浓度大的反应区附近会快速生成NOx。 由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由
基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作 用以极快的速度生成NOx ，其形成时间只需要60ms，所生 成的量与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。这 种反应主要发生在内燃机的燃烧过程中；对燃煤锅炉，其 生成量很小。
选择性催化还原法（SCR） 催化剂的失活和中毒 SCR催化剂的工作条件比较恶劣，存在着中毒失效问 题， 必须定期更换，更换时间据具体情况而定。 催化剂性能下降的原因 （1）微孔体积减少； （2）固体沉积物使微孔堵塞； （3）碱性化合物等（砷(As)，钾(K)、钠(Na) ， 其次钙(CaO)和镁(MgO)）引起中毒； （4）SO3中毒； （5）飞灰磨损和腐蚀。
选择性催化还原SCR工法艺系统（－反S应C器R）
布置方式：一般采用2＋1或3＋1布置； 备用层：将新催化剂安装在预留催化剂 位置，以减少催化剂更换量，并充分利 用尚未完全失效的旧催化剂，从而减少 催化剂更换费用，提高脱硝效率。
选择性催化还原法（SCR）
SCR工艺系统－催化剂
催化剂的主要成分是TiO2、V2O5、WO3、MoO3、等金属化合物， 其中TiO2属于无毒物质， V2O5为微毒物质，属于吸入有害： MoO3、也为微毒物质，长期吸入或吞服有严重危害，对眼睛和 呼吸系统有刺激。 载体：TiO2、活性炭或沸石等多孔介质。
NO再燃烧
烃生成物 CH， CH2
NOx
氨类(NH3, NH2，气氛
N2
H
低NOx主要控制技术
低NOx排放主要技术措施 1 .改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧
法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。 2 .炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽，喷入二
600MW及以上机组 200MW及200MW 100MW及以下小型机组
380－450mg/Nm3 650－1300mg/Nm3 700－1800mg/Nm3
NOX 形成机理
按燃烧过程中NOx 的生成机理
NO 热力型
X
NOx
形成机理
燃料燃烧时，空气中的氮在高温下 发生氧化反应。随着反应温度的升 高，其反应速率按指数规律增加。 当<1000℃时,NO的生成量很少,而当 >1400℃时,每增加100℃,反应速率 增大6-7倍。
概述
1
低NOx主要控制技术
2
常用脱硝技术
3
NOX 的种 类
NOX 对人类健康和环境的影响
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
国内氮氧化物排放现状
中国电力氮氧化物排放状况
2000年 2002年 2010年
358.02万吨 520.00万吨 594.74万吨
中国典型燃煤机组的NOx排放情况
NOX 形成机理
燃料型NOx
由燃料中含氮有机物在燃烧中氧化而成。
在600－800℃时就会生成燃料型NOx ，在生成燃料 型NOx过程中，首先是含有氮有机化合物热裂解产 生N、CN、HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx ， 它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
NOX 形成机理
快速型(瞬时反应型)Nox 快速型NOx是1971年通过实验发现的。在碳氢化合物燃
还原剂主要有： 液氨，尿素和 氨水。
选择性催化还原法（SCR） SCR系统的工作机理
文字内容
4 NO + 4 NH3 + O2 6 NO2 + 8 NH3
4 N2 + 6 H2O 7 N2 + 12 H2O
选择性催化还原法（SCR） 脱硝运行关系曲线
选择性催化还原法（SCR） 脱硝效率和氨的逃逸率之相关关系
NOX 形成机理
燃烧过程中三种生成机理对NOx量的贡献示意图
NOX 形成机理
从NOx生成机理可以得出抑制NOx生成和促使破坏NOx的途径，图中还原气氛箭
头所指即抑制和促使NOx破坏的途径
空气N2
空气中的氮
燃料中氮的转换 杂环氮化物
烃生成物中结合的氮 Zeldovich机理
氰 (HCN, CN)
氰氧化物(OCN, HNCO)
烟气脱销脱硝控 制技术
烟气脱硝技术按照其作用原理不同，主要分为 催化还原、吸收和吸附三类
按照工作介质不同可分为干法和湿法两类。
NOx与SO2相比，缺乏化学活性，难以被水溶液 吸收，NO溶解度为4.7%（20 ℃ ），NO2微溶。 干法催化还原脱硝技术一般采用含有氨基的还
常用脱硝技术
选择性催化 还原法 （SCR）
选择性非 催化还
原法 （SNCR）
SCR与 SNCR结合
小型脱硝 脱硫一体 化设备
选择性催化还原法（SCR）
选择性催化还原法（SCR）
利用还原剂在催化剂的作用下，有选择性的与烟气 中的NOX反应，生成氮气和水，从而脱出烟气中的NOX。
SCR系统特点： 结构较复杂，运行方便； 运动设备少，可靠性高； 无副产品，消耗催化剂； 脱硝效率高,80－90%； 投资高
次燃料。 3 烟气脱硝： (1)干法脱硝。 (烟气催化脱硝，电子束照射烟气脱硝) (2).湿法脱硝。
改变燃烧条件控制技术
改变燃烧条件最重要的装置就是燃烧器
炉膛喷射脱硝控制技术
炉膛喷射脱硝 各种实低质燃为烧向技炉术膛是喷降射低某燃种煤物锅质炉，排可放在值 一最定主温要度亦条较件经下济还的原技已术生。成但的一一般氧只化降氮低， 以排降放低50的%左排右放。量据。环包保括法喷对水排法放、的二要次求燃， 烧应法低、于喷40氨%方法可，故应考虑燃烧后的烟气 脱硝处理技术。