脱硝SCR知识培训.ppt

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1、朱全利《锅炉脱硝-SCR》第1章NOX的生成煤燃烧产生的NOx主要是NO和NO2，另有少量N2O。在煤的燃烧过程中，NOx的生成量和排放量与燃烧方式，特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关，燃烧形成的NOx可分为燃料型、热力型和快速型。（一）燃料型NOx煤中的氮一般以氮原子的形态与各种碳氢化合物结合成氮的环状或链状化合物，燃烧时，空气中的氧与氮原子反应生成NO，NO在大气中被氧化成毒性更大的NO2。这种燃料中的氮化合物经热分解和氧化反应而生成的NO称为燃料型NOx。。煤燃烧产生的NOx，其中75~90%是燃料型NOx。（二）热力

2、型NOx热力型NOx是指空气中的N2与O2在高温条件下反应生成的NOx。以煤粉炉为例，在燃烧温度为1350℃时，几乎100%是燃料型NOx，但当温度为1600℃时，除了反应温度对热力型NOx的生成有决定性影响外，还和N2浓度以及停留时间有关。过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOx的生成有很大影响。（三）快速型NOx快速型NOx主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃，与燃烧空气中的N2发生反应，形成的CN和HCN化合物继续被氧化而生成的NOx。第2章SCR催化原理催化还原法(SCR)根据NOx还原作用与还原

3、剂的关系可以分为非选择性化还原(Non-SelectiveCatalyticReduction)和选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction)两种。非选择性NO催化还原的机理类似于直接分解，还原剂的作用只是清除催化剂表面的氧，废气中氧气、H2O和SO2等都会对催化剂的活性产生严重的影响，因此非选择性还原没有实际应用前景。当前应用最多的SCR技术以NH3作还原剂，V2O5/TiO2为催化剂来降解火电厂排放的NOx，这也是目前唯一能在氧化气氛下脱除NOx的实用方法。1979年，世界上第一个工业规模的SCR

4、装置在日本Kudamatsu电厂投入运行。NH3-SCR过程通常是在空气预热器的上游将还原剂NH3注入含有NOx的烟道气中，随后NOx在催化剂的作用下被还原为N2和水。FGDAirHeaterStackBottomAshCoalMillFlyashFan3000°F2200°FSelectiveCatalyticReduction550-750°F50-90%reduction<2ppmNH3slipSCRNOxControl700°FESP典型的SCR脱硝反应器示意图NH3喷射，温度范围：350～400℃；可达到90％以上脱硝

5、率；投资费用高，空间限制，NH3泄漏，SO3排放，催化剂中毒失火；应用：超过75台锅炉；旋风炉，墙燃炉，切燃炉，容量范围：122－1300MW原理：利用NH3做还原剂，在300~400℃温度范围和一定的催化剂（铁、钒、铬、铜、钴或钼等金属氧化物）作用下，使烟气中的NOX还原为无害的N2和H2O。主反应机理：8NH3+6NO2→7N2+12H2O4NH3+6NO→5N2+6H2OSCR特点：（1）90％～95％NOX削减率；（2）氨泄漏量低,0-5ppm（3）极好的空燃比控制，接近1.0.（4）广泛应用于日本、欧洲的燃气、燃油和燃

6、煤锅炉问题：投资及运行费用高、催化剂中毒、氨储存、粉煤灰综合利用第3章SCR的工艺与设备选择性催化还原系统安装于锅炉省煤器之后的烟道上，NH3通过固定于注氨格栅上的喷嘴喷入烟气中，与烟气混合均匀后一起进入填充有催化剂的脱硝反应器。反应器通常垂直放置(也有个别水平放置的)，NOx与NH3在催化剂的作用下发生还原反应。反应器中的催化剂分上下多层，经过最后一层催化剂后，使烟气中的NOx控制在排放限值以内。省煤气旁路是用来调节温度的，即通过调节经过省煤器的烟气与通过旁路的烟气比例来控制反应器中的烟气温度，氨喷射器安装位置在反应器的上游足

7、够远处，以保证喷入的氨与烟气充分混合。一、供氨与注氨系统贮存在液氨罐的高纯液氨经气化器加热后，由液态氨转为气态氨，通过供氨管路送至催化剂反应器前的喷氨汇流排上，最后由喷氨格栅均匀地注入反应器前的烟道。由于氨的爆炸极限15~28%(在空气中的体积比)，为保证安全和分布均匀，氨气注入烟道前由稀释风机提供空气并进行体积浓度稀释，实现氨气与空气的混合比为低于5%。二、催化反应系统注入烟道后的氨气随烟气气流自上而下垂直进入SCR脱硝反应器，在280~400℃的温度条件下及催化剂的作用下，将烟气中的NOx催化降解为无害的N2和H2O。三、检

8、测与控制系统氨的注入量控制是由SCR进出口在线的NOx、O2监视分析仪测量值、烟气温度测量值、稀释风机流量、烟气流量(由燃煤流量换算求得)来控制的。NH3监视分析仪监视NH3的逃逸率，设计上一般小于3%，超限则报警并自动调节NH3注入量。四、辅助系统氨气注入格栅