最新脫硝介紹

1、總體形勢1.11.1一一 概概 述述NOx主要來源于煤、石油、天然氣等石化燃料的燃燒v 另一方面，隨著現(xiàn)代社會汽車數(shù)量另一方面，隨著現(xiàn)代社會汽車數(shù)量 的劇烈增長，由汽車排放的的劇烈增長，由汽車排放的 NOx NOx 所占的比重日益增加；所占的比重日益增加； 汽車尾氣：汽車尾氣：30%30%；v 一方面主要是電力部門和工業(yè)部一方面主要是電力部門和工業(yè)部 門燃料的燃燒的排放；門燃料的燃燒的排放； 電力行業(yè)：電力行業(yè)：3540%3540%； 水泥行業(yè)：水泥行業(yè)：10%10%；v氮氧化物對人的眼睛、呼吸道和肺有著強烈的毒害作用，并能致癌。v氮氧化物是生成臭氧的重要前提物之一，也是形成區(qū)域細粒子污染和灰

2、霾的重要原因。v當?shù)趸锱c和粉塵共存，可生成毒性更大的硝酸或硝酸鹽氣溶液，進一步形成酸雨。一一 概概 述述目前現(xiàn)狀1.21.2環(huán)境現(xiàn)狀環(huán)境現(xiàn)狀脫硝脫硝鍋爐鍋爐煤倉煤倉除塵除塵脫硝入口脫硝出口脫硫出口發(fā)電機發(fā)電機脫硫脫硫NH3Air脫硫入口一一 概概 述述典型系統(tǒng)圖1.31.3v 新建、改建、擴建的燃煤電廠應(yīng)配置煙氣脫硝設(shè)施，并與主機同時設(shè)計、施工和投運。v 對在役燃煤機組已進行低氮燃燒技術(shù)改造的電廠，當其氮氧化物排放濃度仍不達標或不滿足總量要求時，應(yīng)進行煙氣脫硝改造。v 煙氣脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原技術(shù)（SCR）、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）、選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯(lián)合技

3、術(shù)（SNCRSCR）及其它煙氣脫硝技術(shù)。v 新建、改建、擴建的燃煤機組，宜選用SCR或SNCR-SCR。v 燃用無煙煤或貧煤且投運時間不足20年的在役機組，宜選用SCR或SNCRSCR。v 燃用煙煤或褐煤且投運時間不足20年的在役機組，在采用低氮燃燒技術(shù)后，氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量要求時，可考慮選用SNCR或其它煙氣脫硝技術(shù)。一一 概概 述述國家導(dǎo)則1.41.4電子束法電子束法活性炭吸收法活性炭吸收法微生物法微生物法液體吸收法（又稱：濕法）液體吸收法（又稱：濕法）選擇性催化非還原選擇性催化非還原(SNCR)(SNCR)法法選擇性催化還原選擇性催化還原(SCR)(SCR)法法二二脫硝系

4、統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-脫硝方法2.12.1煙氣脫硝技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-脫硝方法2.12.1水吸收法水吸收法：用水做吸收劑對NOX進行吸收，吸收率低酸性吸收法酸性吸收法：用稀硝酸等作為吸收劑對NOX進行物理和化學(xué)吸收堿中和吸收法堿中和吸收法：用NaOH、Na2SO3等堿性溶液作吸收劑對NOX進行化學(xué)吸收氧化吸收法氧化吸收法：用O3、NaClO等作催化劑，先將NO氧化成NO2，然后再用堿液吸收液相吸收法液相吸收法：將NOX吸收到溶液中，與(NH4)2SO3、NH4HSO3等還原劑反應(yīng)，還原成N2液液體體吸吸收收法法氮源二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-脫硝方法2.1

5、2.1原理原理：利用NOX作為氮源，將NOX還原成N2，而脫氮菌本身獲得生長繁殖。其中NO2先溶于水形成NO3-及NO2-，再被生物還原為N2，而NO則是被吸附在微生物表面直接被生物還原N2脫脫氮氮菌菌無色桿菌屬產(chǎn)堿桿菌屬桿菌屬色桿菌屬棒桿菌屬等微微生生物物法法NO2NO3-NO2-水微生物N2NO微生物N2二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-脫硝方法2.12.1原理原理：活性炭具有發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，對煙氣中的NOX和SO2有較強的吸附能力。因此，活性炭吸附法可以同時脫硫和脫硝。原理原理：利用高能電子束照射，煙氣中的N2、O2、水蒸氣等發(fā)生輻射反應(yīng)，生成大量的離子、自由基等活性物質(zhì)

6、，它們將SO2和NOX氧化為SO3和NO2，與水蒸氣反應(yīng)生成硫酸和硝酸，這些酸與氨反應(yīng)生成硫酸氨和硝酸氨?；罨钚孕蕴刻课礁椒ǚ婋娮幼邮ǚǘ撓跸到y(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-方法比較2.12.1二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)概述-省內(nèi)情況2.12.1二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工作原理2.22.2化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)OHNONHNO22236444OHNONHNO222326342SCR系統(tǒng)-工作原理2.22.2NH3NOXNOXNOXNOXNOXNOXN2N2N2NH3NH3氨氣注入催化劑二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)示意圖示意圖SCR系統(tǒng)-催化劑2.32.3二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的SCR催

7、化劑大多是以TiOTiO2 2為載體，以V V2 2OO5 5或V V2 2OO5 5-WO-WO3 3、V V2 2OO5 5-MoO-MoO3 3為活性成分，即氧化鈦基催化劑氧化鈦基催化劑。板式蜂窩式V2O5作用：抑制SO2轉(zhuǎn)化SO3MoO3作用：助催化劑及穩(wěn)定劑SCR系統(tǒng)-催化劑2.32.3二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)蜂窩式和板式催化劑比較二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-布置方式2.42.4脫硝系統(tǒng)布置方式脫硝系統(tǒng)布置方式（1 1）高溫高塵布置）高溫高塵布置鍋爐SCR空預(yù)器電除塵GGHFGD煙囪進入反應(yīng)器的煙氣溫度達300-400，多數(shù)催化劑在此溫度范圍都有足夠的活性，煙氣不需加熱。催化劑處于高

8、溫高塵區(qū)域，催化劑易中毒、堵塞、燒結(jié)或失效。優(yōu)點缺點二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-布置方式2.42.4脫硝系統(tǒng)布置方式脫硝系統(tǒng)布置方式（2 2）高溫低塵布置）高溫低塵布置鍋爐高溫電除塵空預(yù)器SCRGGHFGD煙囪催化劑處于低塵區(qū)域，可防止飛灰對催化劑的污染和對反應(yīng)器的磨損和堵塞。一般電除塵在300-400高溫下很難正常運行，可靠性不高，一般不采用。優(yōu)點缺點二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-布置方式2.42.4脫硝系統(tǒng)布置方式脫硝系統(tǒng)布置方式（3 3）低溫低塵布置）低溫低塵布置催化劑處于低塵區(qū)域，可防止飛灰對催化劑的污染和對反應(yīng)器的磨損和堵塞。由于煙溫較低，需用加熱器提高煙氣溫度到催化劑的活化溫

9、度，勢必增加能源消耗和運行費用。優(yōu)點缺點鍋爐空預(yù)器電除塵FGDGGHSCR煙囪加熱器二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-還原劑選擇2.52.5液氨液氨無水氨，又名液氨，為危險貨物品名表（GB12268-2005）規(guī)定的危險品。無色氣體，有刺激性惡臭味，分子式NH3，分子量17.03。通常以加壓液化的方式儲存。氨蒸氣與空氣混合物的爆炸極限為16%-25%尿素尿素白色或淺黃色結(jié)晶體，分子式(NH2)2CO，分子量60.66。無毒、無害化學(xué)品，便于運輸儲存。氨水氨水危險品，用于脫硝的還原劑通常采用濃度為20%-29%的氨水，較液氨相對安全。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-還原劑選擇2.52.5SCRSC

10、R還原劑經(jīng)濟性比較還原劑經(jīng)濟性比較二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6脫硝系統(tǒng)示意圖脫硝系統(tǒng)示意圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)示意圖供給系統(tǒng)示意圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)演示圖供給系統(tǒng)演示圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)- -液氨、氨氣流向液氨、氨氣流向液氨氨氣熱水二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)- -卸氨壓縮機卸氨壓縮機一般為往復(fù)式壓縮機，抽取槽

11、車中的液氨，經(jīng)壓縮后將槽車的液氨推擠入液氨儲罐中。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)- -液氨儲罐液氨儲罐液氨儲存設(shè)備，設(shè)置有自動噴淋降溫系統(tǒng)二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)- -液氨蒸發(fā)器液氨蒸發(fā)器一般為螺旋管式，管里為液氨，管外為溫水于。以蒸汽直接噴入水中加熱，再以溫水將液氨汽化，并加熱至常溫。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6氨制作氨制作/ /供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)- -氨氣緩沖罐氨氣緩沖罐對從液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的氨氣進行緩沖作用，保證氨氣有穩(wěn)定的壓力。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系

12、統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)示意圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)演示圖系統(tǒng)演示圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)- -煙氣、氨氣、稀釋風流向煙氣、氨氣、稀釋風流向氨氣煙氣稀釋風二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)- -稀釋風機稀釋風機將稀釋風引入氨/空氣混合器，通常稀釋風需增加一個加熱器來幫助氨氣中水分的汽化。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)- -氨氨/ /空氣混合器空氣混合器氨氣與空氣混合場所，通常氨氣與稀釋

13、風混合成體積含量為5%的混合氣體送入噴氨格柵。供氨調(diào)門：調(diào)節(jié)氨氣流量供氨關(guān)斷門：緊急狀態(tài)下，停止氨氣供應(yīng)二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)- -噴氨格柵噴氨格柵將煙道截面分為若干控制區(qū)域，每個區(qū)域有若干噴射孔，每個分區(qū)流量單獨可調(diào)，以匹配NOX濃度分布。二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)-SCR-SCR反應(yīng)器反應(yīng)器SCR反應(yīng)器設(shè)置三層催化劑二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR系統(tǒng)-工藝流程2.62.6SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)- -吹灰系統(tǒng)吹灰系統(tǒng)防止催化劑堵塞。分為：蒸氣吹灰和聲波吹灰。聲波吹灰頻率比蒸氣吹灰高很多。二二脫硝系統(tǒng)脫硝

14、系統(tǒng)SNCR系統(tǒng)-工作原理2.72.7OHNONHNO22236444OHCONONHCONO2222222221)(2二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SNCR系統(tǒng)-工藝流程2.72.7示示意意圖圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SNCR系統(tǒng)-工藝流程2.72.7高流量與循環(huán)系統(tǒng)演示圖高流量與循環(huán)系統(tǒng)演示圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SNCR系統(tǒng)-工藝流程2.72.7噴射區(qū)域演示圖噴射區(qū)域演示圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SNCR系統(tǒng)-工藝流程2.72.7稀釋水壓力控制系統(tǒng)演示圖稀釋水壓力控制系統(tǒng)演示圖二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.82.8脫硝進口煙氣分析系統(tǒng)脫硝進口煙氣分析系統(tǒng)二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝出口煙氣分析系統(tǒng)脫

15、硝出口煙氣分析系統(tǒng)SCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.82.8二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)氨制作氨制作/ /存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng)SCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.82.8二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)液氨蒸發(fā)及供給系統(tǒng)液氨蒸發(fā)及供給系統(tǒng)SCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.82.8二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)SCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.82.8二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)尿素溶液儲存系統(tǒng)尿素溶液儲存系統(tǒng)SNCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.92.9二二脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)尿素溶液噴射系統(tǒng)尿素溶液噴射系統(tǒng)SNCR現(xiàn)場測量參數(shù)2.92.9三三脫硝計算脫硝計算脫硝效率3.13.1進口出口進口NOxNOxNOx三三脫硝計算脫硝計算NOx排放濃度3.23.2)(211.4212實測實測

16、ONOxNOx1ppm(NO)=2.05mg/m1ppm(NO)=2.05mg/m3 3(NO(NOX X) )1mg/m1mg/m3 3(NO)=1.53mg/m(NO)=1.53mg/m3 3(NO(NOX X) )三三脫硝計算脫硝計算單位換算3.33.3四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.14.1氣態(tài)砷氣態(tài)砷催化劑催化劑砷中毒砷中毒擴散擴散催化劑活性催化劑活性位置，中毒位置，中毒預(yù)防措施：低砷煤、低灰型預(yù)防措施：低砷煤、低灰型SCR、蜂窩型催化劑、蜂窩型催化劑四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.14.1堿土金屬堵塞堿土金屬堵塞CaSO4過量的活性過量的活性Ca與與SO

17、3生成的生成的CaSO4形成釉質(zhì)覆蓋層形成釉質(zhì)覆蓋層四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.14.1水溶性水溶性Na與與K中毒中毒可溶性可溶性Na與與K直接與活性顆粒反應(yīng)，降低催化活性直接與活性顆粒反應(yīng)，降低催化活性四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.14.1熱力燒結(jié)熱力燒結(jié)450鎢添加劑鎢添加劑金屬微晶增長；金屬微晶增長；Ti骨架縮小；均可導(dǎo)致表面積減小骨架縮??；均可導(dǎo)致表面積減小四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.14.1沖蝕堅硬的上端部沖蝕堅硬的上端部飛灰顆粒撞擊，導(dǎo)致催化劑沖蝕，與來流速度和角飛灰顆粒撞擊，導(dǎo)致催化劑沖蝕，與來流速度和角度有關(guān)；而較差煙氣與飛灰

18、分布，將惡化沖蝕現(xiàn)象度有關(guān)；而較差煙氣與飛灰分布，將惡化沖蝕現(xiàn)象四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.24.2催化劑物理堵塞催化劑物理堵塞預(yù)防措施：預(yù)防措施：1、SCR入口結(jié)構(gòu)設(shè)計良好入口結(jié)構(gòu)設(shè)計良好2、提高爐內(nèi)燃燼程度、提高爐內(nèi)燃燼程度3、混煤改善飛灰特性、混煤改善飛灰特性4、以、以10mm大孔徑的催化劑替換大孔徑的催化劑替換 7mm或者平板型催化劑或者平板型催化劑5、優(yōu)化、優(yōu)化SCR吹灰系統(tǒng)的運行吹灰系統(tǒng)的運行四四運行問題分析運行問題分析SCR運行問題4.24.2SO3腐蝕與玷污腐蝕與玷污SOSO3 3在省煤器段形成硫酸蒸在省煤器段形成硫酸蒸汽；在空預(yù)器端汽；在空預(yù)器端177232

19、177232濃縮成酸霧，腐蝕受熱面；濃縮成酸霧，腐蝕受熱面；氨與之反應(yīng)生成氨與之反應(yīng)生成(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4和和NHNH4 4HSOHSO4 4，可以堵塞催化，可以堵塞催化劑和影響空預(yù)器正常運行劑和影響空預(yù)器正常運行預(yù)防措施預(yù)防措施: :1 1、避免催化劑運行溫度低于噴氨點溫度、避免催化劑運行溫度低于噴氨點溫度2 2、提高空預(yù)器吹灰效率，進行空預(yù)器改造、提高空預(yù)器吹灰效率，進行空預(yù)器改造3 3、提高活性材料、提高活性材料WOWO3 3含量，抑制含量，抑制SOSO2 2氧化氧化4 4、降低氨泄漏、降低氨泄漏四四運行問題分析運行問題分析SNCR運行問題4.24.2泄漏氨與泄

20、漏氨與SO3低溫反應(yīng)，導(dǎo)致空預(yù)器換熱面堵塞低溫反應(yīng)，導(dǎo)致空預(yù)器換熱面堵塞或者玷污。或者玷污。1、反應(yīng)溫度過高或過低易增加氨泄漏：、反應(yīng)溫度過高或過低易增加氨泄漏：1000，NH3分解；分解；1000，反應(yīng)速率低，反應(yīng)速率低2、鍋爐負荷波動引起煙溫變化，如果氨噴射系、鍋爐負荷波動引起煙溫變化，如果氨噴射系統(tǒng)反應(yīng)不夠靈敏，將增加氨泄漏；統(tǒng)反應(yīng)不夠靈敏，將增加氨泄漏；3、鍋爐負荷波動引起煙氣中、鍋爐負荷波動引起煙氣中NOx分布不均勻，分布不均勻，而氨噴射系統(tǒng)為多層多點結(jié)構(gòu)，如果噴射控制點而氨噴射系統(tǒng)為多層多點結(jié)構(gòu)，如果噴射控制點過少或均勻噴射，將導(dǎo)致氨泄漏增加；過少或均勻噴射，將導(dǎo)致氨泄漏增加；四四

21、運行問題分析運行問題分析SNCR運行問題4.24.24、大型鍋爐的爐膛截面大，氨噴射射程大，如、大型鍋爐的爐膛截面大，氨噴射射程大，如果氨與煙氣混合不充分，也將增加氨泄漏；果氨與煙氣混合不充分，也將增加氨泄漏；5、爐內(nèi)最佳的氨脫硝反應(yīng)區(qū)為對流換熱區(qū)，最、爐內(nèi)最佳的氨脫硝反應(yīng)區(qū)為對流換熱區(qū)，最佳停留時間為佳停留時間為1秒，最低不能小于秒，最低不能小于0.3秒秒1.SCR進出口儀表安裝是否符合規(guī)定，標氣是否齊全、過期2. 通入N2、NO、O2、NH3標氣測試儀表3.標定記錄與運行臺賬核查，標定、反吹曲線與記錄是否一致五五核查注意事項核查注意事項SCR進出口儀表是否正常工作5.15.1機組負荷機組負

22、荷稀釋風機電流稀釋風機電流SCRSCR進口進口NONOX XSCRSCR出口出口NONOX X氨氣流量控制閥開度氨氣流量控制閥開度氨氣流量氨氣流量四四核查注意事項核查注意事項SCR歷史曲線核查5.25.2注意點：SCR脫硝系統(tǒng)投運的必要條件是稀釋風機運行SCR脫硝效率是否達到設(shè)計值，SCR出口NOX是否超標自動投運時，氨氣流量控制閥開度根據(jù)負荷變化而變化； 自動未投運時，氨氣流量控制閥開度至少大于0氨氣流量與脫硝效率有直接關(guān)系，自動投運時，氨氣流量 跟蹤負荷曲線組一曲線組一機組負荷機組負荷液氨儲罐液位液氨儲罐液位氣化器氣氨壓力氣化器氣氨壓力氣化器氣氨溫度氣化器氣氨溫度氣化器水浴溫度氣化器水浴溫度液氨儲罐壓力液氨儲罐壓力四四核查注意事項核查注意事項SCR歷史曲線核查5.25.2注意點：一段時間