演講版---脫硝技術(shù)方案選擇.ppt

脫硝方案選擇的探討 液氨SCR與尿素SCR尿素 SNCR SCR 混合法尿素SNCR美國FuelTech公司劉明輝2008年10月版 RobertLiu劉明輝 Robertliu orzyrob 聯(lián)系電話 TEL 10 84871465真 FAX 10 84871470美國燃料技術(shù)公司 北京福泰克環(huán)?？萍加邢薰颈本┦谐枀^(qū)慧忠里103號樓洛克時代中心B座1912室郵編 100101 美國FuelTech公司 美國FuelTech公司是美國納斯達克的上市公司 代碼FTEK 業(yè)務(wù)領(lǐng)域 空氣污染控制技術(shù)燃料處理技術(shù)先進的計算機仿真技術(shù) 脫硝技術(shù)供應(yīng)商 尿素 SNCR尿素 SNCR SCR混合法天然氣再燃尿素 SCR氨法 SCR改造為尿素 SCR 目前在中國的業(yè)績 江蘇利港電廠 4 600MW SNCR工藝 已通過環(huán)保驗收 江蘇闞山電廠 2 600MW SNCR SCR混合工藝 正在調(diào)試 華能北京熱電廠 4 830t h 尿素SCR工藝 奧運工程 已通過環(huán)保驗收 北京石景山熱電廠 4 200MW 尿素SCR工藝 奧運工程 已通過環(huán)保驗收 香港中華電力 4 600MW 尿素SCR工藝 華能伊敏電廠 2 660MW SNCR工藝 2007年7月成立北京福泰克環(huán)?？萍加邢薰緦嵤﹪a(chǎn)化的工作 BeijingFuelTechEnvironmentalTechCo 華能首套煙氣脫硝裝置成功投運10月13日 中國華能集團公司首套鍋爐煙氣脫硝裝置 華能北京熱電廠2號鍋爐脫硝裝置成功投運 特別是在國內(nèi)電廠煙氣脫硝工程中首次采用尿素熱解方法分解出還原劑 具有安全性較高 占地面積小的特點 該脫硝工程于2006年12月開工 其他3套脫硝裝置將在2007年年底前投運 來源 中國華能集團公司 主要內(nèi)容 一 選擇方案的標準二 基本方案 液氨SCR三 升級方案 尿素SCR四 較佳方案 尿素 SCR SNCR 五 經(jīng)濟適用方案 尿素SNCR六 各方案的技術(shù)經(jīng)濟指標七 結(jié)論 沒有最佳只有最適合您的方案 一 選擇方案的標準1 選擇脫硝方案的原則 安全生命 政治 可靠有業(yè)績 經(jīng)濟 目標是以較低的成本滿足環(huán)保要求 而不是追求最高的脫硝率 2 影響脫硝方案選擇的因素 內(nèi)部跑前期的 早日拿到批文搞基建的 保工期 壓造價管運行的 安全 可靠 運行經(jīng)濟外部政府 環(huán)保局 發(fā)改委準政府 電規(guī)院 中咨公司咨詢公司 環(huán)評 設(shè)計院 安評供應(yīng)商 鍋爐廠 環(huán)保工程公司 催化劑廠商 3 脫硝技術(shù)及其特點 燃燒過程中控制技術(shù)低NOx燃燒器空氣分級燃燒技術(shù)燃料分級燃燒技術(shù)燃燒后控制技術(shù) 煙氣脫硝技術(shù) I 選擇性催化還原技術(shù) SCR II 選擇性非催化還原技術(shù) SNCR III SNCR SCR混合技術(shù) StuartDalton DirectorofFossil EmissionControl EPRI US 經(jīng)濟 的深入探討 基建投資 運行成本 基建投資與脫硝率成正比 元 kgNOx或 元 KW從單個項目看 新機組排放濃度280 320mg nm3 從全廠來看 老機組排放濃度600 1200mg nm3 從整個集團來看 按 元 kgNOx上老機組合算按 元 KW上新機組合算 總量控制 績效指標 可參考劉的文章 運行成本運行成本與脫硝率成正比 大約為3 6元 kgNOx排污費 0 63元 kgNOx脫硝補助 按元 KW補助脫硝發(fā)電量 70 100小時 技術(shù)人員常提的 一步到位 液氨SCR 脫硝率80 85 存在的問題 未來單位造價將大幅下降運行費用高昂 3 6元 kgNOx 上千萬元 年相當一段時間 環(huán)保法規(guī)沒有這么高的要求第三時段標準 450mg nm3第四時段標準 230 280mg nm3執(zhí)法次序第一輪 全部新廠上脫硝第二輪 沒有脫硝的老廠也要上脫硝第三輪 有脫硝但未達標老廠上脫硝 北京市鍋爐大氣污染物排放標準 DB11 139 2007 上海鍋爐大氣污染物排放標準 DB31 387 2007 山東省火電廠NOx排放標準 DB37 664 2007 重慶市火電廠NOx排放標準 DB50 252 2007 各國火電廠氮氧化物排放標準比較單位 mg m3 G 2008 J05火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)設(shè)計導(dǎo)則 送審稿 4 4對于脫硝效率要求80 及以上的機組 應(yīng)采用SCR脫硝工藝 4 5對于機組容量為600MW等級及以下的機組 若要求脫硝效率不大于40 宜采用SNCR脫硝工藝 4 6對于脫硝效率要求在60 80 范圍內(nèi)的機組 視還原劑的運輸 儲存 制備 初投資及運行費用并考慮短期內(nèi)脫硝效率是否要求提高的因素 綜合比較后確定采用SCR脫硝工藝或SNCR SCR混合脫硝工藝 G 2008 J05火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)設(shè)計導(dǎo)則 送審稿 4 7對于脫硝效率要求在40 60 范圍內(nèi)的機組 宜采用SNCR SCR混合脫硝工藝 SCR裝置宜布置在煙道內(nèi) 不單獨設(shè)置構(gòu)架 但應(yīng)考慮荷重增加的影響 4 8還原劑可采用液氨或尿素 還原劑的選用應(yīng)根據(jù)廠址周圍的環(huán)境 脫硝工藝 脫硝系統(tǒng)的投資 系統(tǒng)的年運行費用及藥品來源的安全性及可靠性因素 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較及安全評價后確定 4 9對于SCR煙氣脫硝工藝 若電廠地處城鎮(zhèn)邊緣 而液氨產(chǎn)地距電廠較近 在能保證藥品安全 可靠供應(yīng)的情況下 宜選擇液氨作為還原劑 若電廠位于人口密度高的中心城市 港口 河流位置 宜選擇尿素作為還原劑 二 基本方案液氨SCR 二 基本方案選擇性觸媒還原法 SCR SCR最早由日本于60 70年代后期完成商業(yè)運行 至80年代中期歐洲也成功地實現(xiàn)了SCR的商業(yè)運行 原來并非為高脫硝率工藝 一般高塵設(shè)置 HighDustLayout 觸媒裝置于鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器入口之間 其作用為使噴入之氨與煙氣中之NOx反應(yīng)實現(xiàn)脫硝 在此情況時 其有效反應(yīng)之溫度范圍較SNCR低的多 約在320oC 400oC之間 最普遍使用的化學(xué)反應(yīng)劑 還原劑 為氨 但近年來也使用尿素 鍋爐 NH3噴注 脫硝反應(yīng)器 空氣預(yù)熱器 NH3混合器 蒸發(fā)器 NH3 液化罐 靜電除塵器 引風機 煙囪 換熱器 增壓風機 脫硫系統(tǒng) 送風機 SAH 蓄壓器 鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程 3DDRAWING 6 SCR系統(tǒng)控制邏輯 鍋爐負載或燃料流量 流量控制閥 氨急關(guān)斷閥 稀釋風機 氨 空氣混合器 省煤器 鍋爐 空氣預(yù)熱器APH TOE P DCS或PLC 注氨器 USExperience StuartDalton DirectorofFossil EmissionControl EPRI US 使用后 5 灰份 使用前 中國煤可能引起的新挑戰(zhàn) 煤灰影響灰量大 煤種變化 質(zhì)量變化 混燒煤 對氨逃逸 NH3Slip 及SCR催化劑的適用及風險 觸媒的砷 硫及堿性物 如鈣含物 金屬含物中毒減效 其他元素造成的觸媒中毒減效 催化劑選擇最好從具有較大空隙及層間尺寸板狀催化劑為起點 使用良好后試驗蜂窩狀的催化劑 催化劑結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)不同壓降 燃料和煙氣成分要求 滿足工程選擇 SCR引起的三氧化硫酸霧煙氣排放 選自 Dr AnupamSanyalandWilliamEllison DOENETLConference May2002 Pittsburgh PA 煤質(zhì)對SCR工藝的影響 全包了 灰份量又密又多 硫 砷 鈣 鎂 鈉 鉀氯 氟鐵 鉛 錫 等重金屬未燃碳灰量 15 35 催化劑用量越少越好 空隙大點為好 脫硝率 75 為佳 并非做不到更高 而是問題多停爐多 高成本NOx系統(tǒng)產(chǎn)能損失安全藥劑操作意外假設(shè)性的沒想到的 液氨SCR的優(yōu)缺點 優(yōu)點 脫硝率高達80 缺點 不安全 環(huán)保工程成了重大危險源建設(shè)工程可能不經(jīng)濟 投資和運行費用高 2004年 全國火電行業(yè) 3 2億千瓦裝機 氮氧化物排放總量達到670萬噸 到07年5月份火電裝機已達5億千瓦以上 初步估計火電產(chǎn)生的氮氧化物排放已達1000萬噸 如果氮氧化物減排和SO2減排看齊 到2015年減排20 那么NOx減排量將達到200萬噸 相應(yīng)氨需量約為75萬噸 年 如按一般液氨運輸車為7噸載重 每年按300天計算 每天約有360輛液氨車次運輸這些液氨 這些車輛隨時都面臨交通事故的危險 而一旦發(fā)生交通事故導(dǎo)致液氨泄漏 后果將不堪設(shè)想 淮安液氯泄漏人員傷亡和財產(chǎn)損失達2901萬 附 氨 和 氨溶液 的有關(guān)管理規(guī)定 中國政府對 氨 和 氨溶液 的有關(guān)管理規(guī)定 供參考 中國政府規(guī)定的危險品名錄 GB12268 90危險化學(xué)物品名表 備注 根據(jù)GB18218 2000重大危險源辨識的定義 氨作為有毒物質(zhì)儲存超過40噸的液氨儲罐屬重大危險源 將有更嚴格的安全立法規(guī)定限制 參考 600MW機組的液氨SCR裝置 其所需液氨儲罐的容量為200噸左右 A 氨溶液為危險化學(xué)品 根據(jù)中國政府 危險貨物品名表 GB12268 危險化學(xué)品名錄 2002版 規(guī)定 氨水與無水氨都屬于危險化學(xué)品 含氨 50 的氨溶液 危險貨物編號為23003 35 含氨 50 的氨溶液 危險貨物編號為22025 10 含氨 35 的氨溶液 危險貨物編號為82503 B 氨溶液使用量超過40 50噸的為重大危險源根據(jù) 重大危險源辨識 GB18218 2000 的規(guī)定 表四有毒物質(zhì)名稱及臨界量 氨的使用量若超過40噸 則為重大危險源 一般情況下 2 600MW機組氨法SCR的氨儲存量可在100 200噸的范圍 C 中國政府對危險品的有關(guān)管理法規(guī)主要法規(guī)有 安全生產(chǎn)法 國務(wù)院第344號 危險化學(xué)品安全管理條例 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 危險化學(xué)品建設(shè)項目安全許可實施辦法 自2006年10月1日起施行 重大危險源監(jiān)督管理規(guī)定 國家針對危險化學(xué)品將出臺一系列的法規(guī)用液氨的成本將大幅增加 關(guān)于危險化學(xué)品建設(shè)項目安全許可和試生產(chǎn) 使用 方案備案工作的意見 安監(jiān)總?；?2007 121號 危險化學(xué)品建設(shè)項目安全評價規(guī)范 危險化學(xué)品建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計專篇編寫導(dǎo)則 安監(jiān)總危化 2007 225號 危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營活動安全設(shè)施目錄 重大危險源 儲罐區(qū) 庫區(qū)和生產(chǎn)場所 安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范 重大危險源 罐區(qū) 安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范 重大危險源分級標準 氨氣安全規(guī)程 國家將出臺一系列的法規(guī)用液氨的成本將大幅增加 危險化學(xué)品汽車運輸車輛安全監(jiān)控系統(tǒng)通用規(guī)范危險化學(xué)品汽車運輸安全監(jiān)控車載終端危險化學(xué)品運輸安全監(jiān)控系統(tǒng)間信息傳輸規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源 儲罐區(qū) 庫區(qū)和生產(chǎn)場所 安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源安全監(jiān)控預(yù)警功能驗收技術(shù)規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源 罐區(qū) 安全監(jiān)控預(yù)警技術(shù)要求危險化學(xué)品典型重大危險源安全監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)代碼規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源申報登記軟件系統(tǒng)設(shè)計標準危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口標準危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)管指標體系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及代碼規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)管指標體系數(shù)據(jù)元規(guī)范危險化學(xué)品重大危險源安全監(jiān)管信息系統(tǒng)設(shè)計標準 D 氨溶液泄漏事故近兩年有關(guān)無水氨及氨溶液泄漏事故頻頻發(fā)生 導(dǎo)致了重大的人員傷亡及經(jīng)濟損失嚴重的后果 特別是煤礦生產(chǎn)事故頻發(fā) 從而引起了國家對安全生產(chǎn)的高度重視 使安全生產(chǎn)的經(jīng)濟成本和政治成本大幅上升 煤礦事故死亡礦工的賠償金由原來的2萬提高到不得低于20萬元人民幣 交通事故死亡者的賠償金由原來的5萬提高到50萬元人民幣 E 有關(guān)氨溶液儲存 運輸注意事項根據(jù) 中華人民共和國國家標準建筑設(shè)計防火規(guī)范 GBJ16 87 液氨屬于乙類液體 儲存時 a 防火間距要求 宜布置在地勢較低的地帶 間距按本表計算 b 乙類液體的地上 半地下儲罐或儲罐組 應(yīng)設(shè)置非燃燒 耐腐蝕的材料防火堤 c 乙類液體儲罐區(qū) 應(yīng)設(shè)消防車道或可供消防車通行的且寬度不小于6m的平坦空地 根據(jù) GB11666 89 重大危險源 液氨罐區(qū) 距居民區(qū)的衛(wèi)生防護距離必須大于800米 按照石化合成氨衛(wèi)生距離標準最低為500米 合成氨萬噸率 平均風速 m s 4 2 5 1200m 800m 600m衛(wèi)生防護距離 2 5 1600m 1000m 800m 山西省人民政府辦公廳頒布單位 山西省人民政府辦公廳文號 晉政辦發(fā) 號頒布期 分類 其他實施日期 時效 有效晉政辦發(fā) 號 d 儲存罐區(qū)須安裝相應(yīng)的氣體濃度報警儀 防雷防靜電裝置 相應(yīng)的消防設(shè)施等 儲罐安全附件 急救設(shè)施設(shè)備和泄漏應(yīng)急處理設(shè)備 另外 根據(jù) 危險化學(xué)品安全管理條例 第五十條 危險化學(xué)品單位應(yīng)當制定本單位事故應(yīng)急救援預(yù)案 配備應(yīng)急救援人員和必要應(yīng)急救援器材 設(shè)備 并定期組織演練 運輸時 鐵路運輸時 限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運 裝運前需報有部門批準 2 夏季應(yīng)早晚運輸 防止日光曝曬 3 公路運輸時要按規(guī)定路線行駛 禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留 山西省人民政府辦公廳晉政辦發(fā) 號 經(jīng)省人民政府常務(wù)會議研究決定 對這部分周邊安全防護距離嚴重不足的危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)進行搬遷和整治 通過安全生產(chǎn)許可審查 發(fā)現(xiàn)此類企業(yè)中 重大危險源或生產(chǎn)裝置與周邊居民區(qū)衛(wèi)生防護距離嚴重不足的 應(yīng)搬遷和整治企業(yè)有 目前已經(jīng)取得安全生產(chǎn)許可證41戶 其中 重大危險源 液氨罐區(qū) 或合成車間距居民區(qū)不足衛(wèi)生防護距離不足500米 按照石化合成氨衛(wèi)生距離標準最低為500米 的有天脊集團晉城化工股份有限公司煤氣化廠 山西五臺山化肥有限公司新榮分公司 與本廠職工宿舍 等15戶企業(yè) 供參考 無水氨的特性 理化特性 無水氨 AnhydrousAmmonia 又名液氨 為GB12268 90規(guī)定之危險品 危險物編號23003無色氣體 有刺激性惡臭味 分子式NH3 分子量17 03 相對密度0 7714g l 熔點 77 7 沸點 33 35 自燃點651 11 蒸氣密度0 6 蒸氣壓1013 08kPa 25 7 水溶液呈強堿性 氨逸散后之特性 無水氨通常儲存的方式為加壓液化 液態(tài)氨變氣態(tài)氨時會膨脹850倍 并形成氨云 另外液氨泄入空氣時 會形成液體氨滴 放出氨氣 其比重比空氣重 雖然它的分子量比空氣小 但它會和空氣中的水形成水滴的氨氣 而形成云狀物 所以當氨氣泄漏時 氨氣并不自然的往空中擴散 而會在地面滯留 帶給附近民眾及現(xiàn)場工作人員傷害 2 燃燒爆炸性及腐蝕性 蒸氣與空氣混合物爆炸極限16 25 最易引燃濃度17 氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇明火會燃燒和爆炸 如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在 則危險性更高 與硫酸或其它強無機酸反應(yīng)放熱 混合物可達到沸騰 泄漏時 會對在現(xiàn)場工作的工人及住在附近社區(qū)的居民造成相當程度的危害 液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品 橡膠和涂層 不能與下列物質(zhì)共存 乙醛 丙烯醛 硼 鹵素 環(huán)氧乙烷 次氯酸 硝酸 汞 氯化銀 硫 銻 雙氧水等 3 對人體的危害性 若與氨直接接觸 會刺激皮膚 灼傷眼睛 使眼睛暫時或永久失明 并導(dǎo)致頭痛 惡心 嘔吐等 嚴重時 會導(dǎo)致?lián)は到y(tǒng)積水 肺或喉部水腫 可能導(dǎo)致死亡 長期暴露在氨氣中 會傷肺 導(dǎo)致產(chǎn)生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎 供參考 有水氨的特性PropertiesofNH3Water 1 理化特性 有水氨 AmmoniaWater 氨溶液 35 含氨 50 為GB12268 90規(guī)定之危險品 危險物編號為22025分子式 NH3OH 分子量35 相對溶解度0 91 無色透明液體 有強烈的刺激性氣味用于脫硝的還原劑通常采用20 29 濃度的氨水 較無水氨相對安全2 燃燒爆炸性及腐蝕性 其水溶液呈強堿性 強腐蝕性 當空氣中氨氣在15 28 爆炸界限范圍內(nèi) 會有爆炸的危險性 所以氨水與液氨皆具有燃燒 爆炸及腐蝕的危害性禁忌物 酸類 鋁 銅3 對人體的危害性 氨水對生理組織具有強烈腐蝕作用 進入人體之途徑有四種 1 吸入方式 2 皮膚接觸 3 眼睛接觸 4 吞食等 其暴露途徑與液氨非常相似 而對人體的危害可能造成嚴重刺激或灼傷 角膜傷害 反胃 嘔吐 腹瀉等現(xiàn)象 也可能造成皮膚病 呼吸系統(tǒng)疾病加劇等 供參考 尿素的特性PropertiesofUrea 理化特性 尿素分子式是NH2CONH2 分子量 60 06 含氮 N 通常大于46 顯白色或淺黃色的結(jié)晶體 它易溶于水 水溶液呈中性反應(yīng) 吸濕性較強 因在尿素生產(chǎn)中加入石蠟等疏水物質(zhì) 其吸濕性大大下降 危險性 與無水氨及有水氨相比 尿素是無毒 無害的化學(xué)品 無爆炸可能性 完全沒有危險性 尿素在運輸 儲存中無需安全及危險性的考量 更不須任何的緊急程序來確保安全 使用尿素取代液氨運用于脫硝裝置中可獲得較佳的安全環(huán)境 因為尿素是在噴進混合燃燒室之后轉(zhuǎn)化成氨 實現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的 因此 可以避免氨在電廠儲存及管路 閥門泄露而造成的人體傷害 美國關(guān)于氨和尿素的法規(guī) 關(guān)于還原劑的建議 三 升級方案 尿素法SCR 系利用一種設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)換為氨之后輸送至SCR觸媒反應(yīng)器它轉(zhuǎn)換的方法為將尿素注入一分解室中 此分解室提供尿素分解所需之混合空間 停留時間及溫度 由此室分解出來之氨及氮基產(chǎn)物 Nitrogen basedproducts 即成為SCR的還原劑 通過觸媒實施化學(xué)反應(yīng)后生成氮及水 尿素于分解室中分解成氨之方法有熱解法 ThermalDecomposition 及水解法 Hydrolyser 二種 尿素SCR工藝的發(fā)展 美國FuelTech公司早在1990年代初就研發(fā)了水解法 現(xiàn)場試用后發(fā)現(xiàn)業(yè)主難以接受水解法中有高壓設(shè)備 轉(zhuǎn)化反應(yīng)容器 雖然FuelTech公司獲得了專利 而占居了有利地位 公司仍然決定放棄水解法的商業(yè)應(yīng)用和推廣 FuelTech公司隨后又研發(fā)了熱解法 熱解法的商業(yè)名稱為NOxOUTULTRA 該方法是一種更簡單 更實用 更好的工藝 現(xiàn)在市場商業(yè)亦有水解法工藝 如U2A AOD等 NOxOUTULTRA SCR的在線尿素轉(zhuǎn)化為氨的工藝尿素在氣相中分解為NH3和HNCO加熱介質(zhì) 熱的過濾空氣或熱煙氣向AIG提供還原劑根據(jù)實驗和現(xiàn)場結(jié)果進行基礎(chǔ)設(shè)計控制尿素的噴入 AIG NH3 HNCO 熱煙氣 尿素 催化劑 預(yù)熱的助燃空氣 或熱煙氣 NOxOUTULTRA 布置圖 鼓風機 天然氣或熱煙氣 尿素 AIG 熱解室時間 溫度尿素 氨 HNCO 從后和SCR一樣 NOxOUTULTRA 安全的SCR還原劑 STACK NOx APH Air SCR 計量泵 尿素儲罐 空氣 燃燒器 熱解室 Inj Grid 安全還原劑簡單可靠的尿素噴入系統(tǒng)大氣壓快速響應(yīng)系統(tǒng)中少量的NH3 柴油 天然氣 NOxOUTULTRA 工藝 尿素供應(yīng)的選擇 可以選擇尿素溶液和固態(tài)尿素可以選用常用的40 70 的尿素濃度如果選用固態(tài)尿素 推薦采用即時的批量溶解方式固態(tài)尿素儲存和處置系統(tǒng)是可行的 儲存尿素溶液更好些 NOxOUTULTRA 溶解供應(yīng)過程的布置 1250lb hr 600kg hr 600MWNOxOUTULTRA 中國液氨 氨水 尿素的市場價格 SNCR SCR混合工藝 這是一種工藝 非兩種工藝合用 四 較佳方案 采用SCR SNCRHYBRID混合技術(shù) 1 高的SCR工程造價 2 由于SCR形成硫酸氫銨使空氣預(yù)熱器性能降低 3 SCR催化劑壽命 4 SCR需要對NH3逃逸進行嚴厲控制 5 SCR要求煙氣中 NH3 NOx 混合和溫度均勻 需要AIG和其他混合裝置和旁路煙道 6 SCR需要對還原劑的儲存和處理 7 無SCR需要的空間 8 SCR要求風機 ID FDFan 更新或加大 9 SCR催化劑對中國煤敏感度 分步到位 NOxOUTULTRA 安全的SCR還原劑 STACK NOx APH Air SCR 計量泵 尿素儲罐 空氣 燃燒器 熱解室 Inj Grid 安全還原劑簡單可靠的尿素噴入系統(tǒng)大氣壓快速響應(yīng)系統(tǒng)中少量的NH3 柴油 天然氣 熱解室 前段850 1 250 後段320 400 再利用 省去SCR之AIG系統(tǒng) SNCR SCR混合工藝 SNCR SCR混合技術(shù) SNCR SCR混合型工藝 故意由尿素制造成氨 完全排除了氨處理的需要 工藝只需要少量的催化劑 逃逸的氨會隨煙氣流向下游的SCR系統(tǒng) 使其利用率反應(yīng)率更為完全 還原劑可使用尿素代替較危險的液氨 此外 可以大幅減少其所需要的SCR反應(yīng)容積 進而降低SCR系統(tǒng)的裝置成本和空間 可分步到位 SNCR SCR混合技術(shù) 使用SNCR的尿素緊縮的SCR sometimesin ductorextendedduct 氨逃逸利用在SCR上50 80 總脫硝效率低投資成本 煙道內(nèi)的SCR InDuctSCR 費用根據(jù)美國的經(jīng)驗總投資vs NOx減排率 SCR 70 130 KW85 90 SNCR 10 20 KW22 35 混合工藝 30 60 KWSO360 80 無三氧化硫酸霧問題 SNCR SCR混合型工藝 混合良好 不需AIG 1 具有腐蝕性 無色 具有強烈氣味的氣體 2 雖然絕大部分的時間都在安全使用 但一旦發(fā)生事故 它會形成一個致命的毒云 toxiccloud 對現(xiàn)場工作的工人及附近社區(qū)居住的人造成危害 3 若與氨直接接觸 會刺激皮膚 灼傷眼睛 使眼睛暫時或永久失明 並導(dǎo)致頭痛 惡心 嘔吐等 4 嚴重時 會導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)積水 肺或喉部水腫 可能導(dǎo)致死亡 5 長期暴露在氨氣中 會傷肺 導(dǎo)致產(chǎn)生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎 使用安全的脫硝藥劑的安全工藝 氨的特性 尿素是綠化環(huán)境的肥料 SNCR SCR混合技術(shù)利用更廣的反應(yīng)窗口 NOxReductionAmmoniaSlip 尿素SNCR 五 經(jīng)濟適用方案 選擇性非觸媒還原法 SNCR SNCR技術(shù)是非觸媒的爐內(nèi)噴射工藝 80年代中期SNCR技術(shù)在國外研發(fā)成功 開始大量應(yīng)用于中小型機組 至90年代初期成功地應(yīng)用于大型燃煤機組 該技術(shù)的運行經(jīng)驗至今已成功的應(yīng)用在600 800MW等級燃煤機組 其原理是在爐內(nèi)噴射氨或尿素等化學(xué)還原劑使之與氮氧化物在煙氣中反應(yīng) 將其轉(zhuǎn)化成氣態(tài)分子氨 N2 及水 H2O 尿素亦有少量的二氧化碳 CO2 全工藝無使用或生成固體 目前最進步的SNCR技術(shù)與NOx有效反應(yīng)溫度范圍已可達850oC 1250oC之間 美國非核能機組的數(shù)量Coal煤 1 563Oil油 142Gas天然氣 4 606MSW焚化爐 136Other其他 1 8382005年前實施脫硝的機組數(shù)量SNCR 90個SCR 192個 美國電力業(yè)脫硝機組一覽 Source InstituteofCleanAirCompanies ICAC December2006 美國燃煤電站SNCR SCR應(yīng)用情況 Source InstituteofCleanAirCompanies ICAC December2006 美國燃煤電站SNCR SCR應(yīng)用情況預(yù)測 Source InstituteofCleanAirCompanies ICAC December2006 因為將化學(xué)反應(yīng)劑噴入爐內(nèi)正確的位置且隨鍋爐負荷變化而調(diào)整是非常重要的 因此要求SNCR技術(shù)在設(shè)計階段對每臺對象機組實施計算機模擬分析 從而設(shè)計出隨溫度場變化的運行控制系統(tǒng) 使用計算機流體力學(xué) CFD 和化學(xué)動力學(xué)模型 CKM 進行工程設(shè)計能力 即將先進的虛擬現(xiàn)實設(shè)計技術(shù)與特定燃燒裝置的尺寸 燃料類型和特性 鍋爐負荷范圍 燃燒方式 煙氣再循環(huán) 如果采用 爐膛過?？諝?初始或基線NOx濃度 爐膛煙氣溫度分布 爐膛煙氣流速分布等相結(jié)合進行工程設(shè)計 實際運行時SNCR的反應(yīng)窗將隨溫度場的分布而實施自動追蹤調(diào)整 不受燃料種類或煤的質(zhì)量變化的影響 最普遍應(yīng)用的化學(xué)反應(yīng)劑為尿素SNCR 氨使用的比例很少 SNCR脫硝效率對大型燃煤機組通常在25 40 之間 對反應(yīng)窗有利非大型電站機組SNCR工藝效率可達80 特點是工程造價低 占地面積小 適用于老廠改造 新爐可依鍋爐設(shè)計加以配合 脫硝效率更高 選擇性非觸媒還原法 SNCR SNCR工藝關(guān)鍵概念之一 修減式的脫硝工藝 400mg 200mg 100 MCR 50 MCR 運轉(zhuǎn)成本 75 MCR 100 MCR NOx設(shè)定控制值 無運轉(zhuǎn)成本 平均運轉(zhuǎn)成本 修減 SNCR只要依瞬間NOx濃度值來添加所要求的量 NOx SNCR設(shè)計NOx濃度基線值 實際NOx值 SNCR工藝關(guān)鍵概念之二 分段加總式的脫硝工藝 260mg 200mg 50mg SNCR SCRHYBRID混合技術(shù) 現(xiàn)行法規(guī) 400mg 分段加總式 高靈活性 SNCR