烟气脱硝技术-选择性催化还原法(SCR)技术

烟气脱硝技术-选择性催化还原 法(SCR)技术研讨

2012.2.12

目录1、概述 2、NOx形成的机理和NOx生成的控制 3、NOx脱除技术选择 4、脱销工程涉及的主要设备及系统 5、SCR 烟气流动模拟设计 6、SCR内部结构 7、 还原剂的运输方式及接卸设施 8、SCR 典型工期 9、投资估算及财务分析 10、其它注意事项

1、概述NOx的危害 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 光化学烟雾中对植物有害的成分主要为臭氧和氮氧 化合物：臭氧浓度超过0.1ppm时便对植物产生危害。 NO2浓度达1ppm时，某些植物便会受害。

不同浓度的NO2对人体健康的影响

浓度(ppm) 影 1.0 5.0 10-15 50 80 100-150 200 以上

响

闻到臭味 闻到很强烈的臭味 眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激 1 分钟内人体呼吸异常，鼻受到刺激 3-5 分钟内引起胸痛 人在 30-60 分钟就会因肺水肿死亡 人瞬间死亡

氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括一氧化氮(NO) 、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O),还有NxOy。在氮氧化物中，NO占有 90%以上，二氧化氮占5%-10%。随着反应温度T的升高，其反应速率按 指数规律增加。当T<1500oC时,NO的生成量很少,而当T>1500oC时,T每 增加100oC,反应速率增大6-7倍。

环境中NOX 来源

火电厂大气污染物排放标准 〃 〃 〃 〃

〃 〃

火电厂污染物排放标准 (GB13223-2003) 2004年以后的新项目 必须预留烟气脱除氮氧化物装臵空间 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% 650 Vdaf<10% 1100 火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011) 2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃机；2012年以后的新项目 燃煤锅炉氮氧化物(以NO2计)排放限值(mg/Nm3) : 100 采用W型锅炉，现有循环流化床锅炉，以及2003年 12月31日前建 成投产或通过环评审批的电厂锅炉 氮氧化物(以NO2计)排放限值 (mg/NM3) :200 油料燃机氮氧化物(以NO2计)排放限值(mg/Nm3) : 120 天燃气燃机氮氧化物(以NO2计)排放限值(mg/Nm3) :50

SCR设备容量在德国的发展情况联邦污染物防治 法第13条例排放 标准(CO, NOx, SOx,HCI, HF, 粉 尘)

环境部长会议确定 控制NOx

安装脱硫设备容量：45 000MW 安装SCR脱硝设备容量：30 000MW

联邦污染物防治法第 17条例排放标准(CH, HCI, HF, SOx, NOx, 重金属,PCDD/F, 粉 尘)1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

垃圾焚烧电站

1996

1998

2003

GTZ Seminar China (EN) / 28-29.03.07 / TZ

Seite 7

德国安装SCR脱硝设备容量发展情况30 000MW el 25 000 安装SCR脱硝设备容量 20 000 15 000 10 00030,5 %

lignite 褐煤 oil油93 % 78 % 100 %

bituminous coal 烟煤

5 0008,50% 2% 1985来源：德电

联

14%

1986

1987

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2003Seite 8

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德国NOx排放情况Mio t0.75 0.74 0.75 0.75 0.70 0.65 0.58 0.51 0.50 0.37

NOx

0.25

0.20

0.00 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1991

2、NOx形成的机理和NOx生成的控制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

无烟煤燃烧中，一般一半以上的NOx为热力型

相关因素 高温环境 燃料与空气的充分混合

热力型NOx的生成浓度与温度的关系

800 700 600

È (ppm) ¨¶ NOÅ

500 400 300 200 100 0 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Â ¶ Î È (É ã Ê Ï ¶ È )µ Á Ï Ð 1

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 在煤粉燃烧中，约80%的NOx为燃料型

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

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NOHCN化合物+O2==》NO

对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5%。

煤的燃烧方式对排放的影响

NO的生成及破坏与以下因素有关： (a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，燃料比FC/V以及V-H/V-N等。 (b).燃烧温度。 (c).炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量。 (d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。

控制原理 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、旋流强度等)优化 煤粉浓缩技术 OFA分级送风技术 注意事项 锅炉的燃烧效率 煤粉的着火和稳燃

NOX 生成的控制

不同燃煤设备所生成的NOx的原始排放值及为达到环境保 护标准所需的NOx降低率举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36%。

120 100 Ñ » ­ ·² ´ ´ Ì Á õ  ¯ ׺ Å Ã » ú ¯ Â Ä Å ¹ Ý ´ ² Ì Ì ¹ ¬ ³ ý Ô ü º à · Û Â ¯ º Ì Ò ¬ ³ ý Ô ü à º Û ·Â ¯

Ê (%) Í Â µ µ NOx½

80 60 40 20 0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

NOxÅ Å · Å Ö µ (mg/m3)

1800

3、NOx脱除 …… 此处隐藏：704字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……