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1、NOx NOx的产生： 1、燃烧过程中空气中N2及燃料中氮（如煤中的有机物）与 氧反应生成。N2O、NO、NO2、NxOx 2、分为快速型、热力型和燃料型。 3、最主要为空气中氮在富氧区燃烧形成的热力型氮氧化 物。 NOx的危害： 1、被氧化以及与水结合HNO3，HNO2成酸雨。 2、在大气中与碳氢化合物（CH）被太阳光照射后反应形成 光化学烟雾（有毒）。 3、科学研究发现性质稳定的NO上升至大气平流层后作为破 坏臭氧层反应的催化剂，可直接、间接加速臭氧分解消 失。 1 脱硝技术 2 低NOx燃烧技术 SNCR （选择性非催化还原） SCR （选择性催化还原） 湿法脱硝技术 超低排放的技术路线
2、 3 循环流化床锅炉： 低NOx燃烧技术 + SNCR 煤粉炉： 低NOx燃烧技术 + SCR 低NOx燃烧技术 + SNCR + SCR 脱硝还原剂（1） 种类 比较项 纯氨 氨水（NH3H2O ） 尿素 适用方法SCRSNCRSNCR/SCR 安全性有毒有害无毒 储存方式液态液态固态 还原剂费用低 中等（直接购买） /低（液氨现场配） 较高 运输费低 高（直接购买） /低（液氨现场配） 低 存储条件压力容器常压容器固态堆存 4 脱硝还原剂（2） 尿素： 优点：安全，固态方便运输，喷射穿透性强。 缺点：1、含氨率较低，热解后有CO2排放。效率偏低 （3040%），难以保证脱硝率始终达标300
3、mg/Nm3 。 2、需考虑溶液储存和输送过程的结晶（40%以 上）问题，设备及管道需设置保温及伴热装置，特 别在北方地区需做好防结晶、防结冻工作。 氨水： 优点：脱硝效率较高（能保证55%以上），若搭配快 速氨水制备系统，纯氨运输较氨水安全、节省。含 氨率高，无CO2产生。 缺点：有害，液氨/氨水属危爆品，运输卸载需做安全 措施，穿透力偏弱。投资大，需有氨罐投资。 5 6 NO吸附反应 4NO4NH3O24N2+6H2O 6NO+4NH3 6H2O+5N2 NONO 2 2 吸附反应吸附反应 2NO24NH3 O2 3N2+6H2O 6NO2+8NH3 7N2+12H2O 按适宜的氨氮比加入
4、NH3，发生选择性还原反应，将 NOx还原成N2和H2O。 低NOx燃烧技术 空气分级燃烧技术 燃料分级燃烧技术 煤粉浓淡燃烧技术 烟气再循环技术 低NOx燃烧器（低NOx燃烧脱硝效率40- 50 %） 7 空气分级燃烧技术 燃料的燃烧过程分段进行，燃烧用风分为 一、二次风，减少煤粉燃烧区域的空气量， 提高燃烧区域的煤粉浓度。 推迟一、二次风混合时间，煤粉进入 炉膛时形成富燃料区，并在富燃料区进行缺 氧燃烧，以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃 烧产生的烟气再与补入的二次风混合，使燃 料完全燃烧。 “燃尽风”喷口的位置决定了煤粉气流 在主燃烧区内的停留时间，它和过量空气系 数一起，共同决定了主燃烧
5、区内NOx降低的 程度，也直接关系到其在燃尽区的燃尽效果 和炉膛出口烟气温度水平。 沿炉膛高度空气分级燃烧 燃料分级燃烧技术 9 根据NOx的分解机理，已生成的NOx在遇到烃根 CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm时，会 发生NO的还原反应从而降低NOx排放水平。 第一级燃烧区：将85%左右的燃料送入进行富氧燃 烧，生成大量的NOx； 第二级燃烧区：送入15%的燃料，进行缺氧燃烧， 将第一区生成的NOx进行还原，从而降低NOx的 排放。 燃料分级燃烧时所使用的再燃燃料可以与主燃料 相同，但由于煤粉气流在再燃区内的停留时间相 对较短，再燃料宜于选用容易着火和燃烧的烃类 气体或液体燃料，
6、如天然气。 SNCR 10 1、温度点的选取。原理上对炉内温度 分布了解越详细 越有利于喷射点的选 择。 2、NSR的选取。根据国内外大量SNCR 的投运经验 ，不同炉型、或同种炉型不 同规模的NSR（氨氮比）选取不尽相同 ，NSR实际值 在14之间都有较好的 应用实例。为了准确制定锅炉NSR的值 ，应该 在投产后根据实际 工况再进行调 节和优化。 3、锅炉的结构形式。锅炉的水冷壁是 锅炉重要的内部功能结构件，脱硝喷枪 的安装务必要在不破坏水冷壁管的前提 下进行，所以要严格控制插入的喷枪 外 径不超过水冷壁的管间距。此外，对喷 枪的安装角度和喷枪喷 嘴的具体形式做 一些有益的优化都有利于提高实
7、际 脱硝 效果。 11 SNCR选择性非催化脱硝 法（脱硝剂：氨水、尿素等氨 基还原剂； 脱硝效率：50- 60%），在锅炉炉膛燃烧区域 上部和炉膛出口8501100烟 气温度区域向烟气中喷射过量 的氨气从而实现SNCR反应。 SCR选择性催化剂法（反应温度：采用高温催化剂，反应 温度为315400； 采用低温催化剂技术，研发中。脱硝 效率8090） 12 NOXNH3 N2H2O 在锅锅炉高温省煤器后增加 SCR反应应区，在SCR反应应区入 口增加喷喷氨格栅栅，向烟气中喷喷 入氨、空混合气，通过过催化剂剂 层时进层时进 行选择选择 性催化还还原反 应应，达到脱硝目的。 催化剂中毒 当催化剂运
8、行一段时间后，其活性会出现衰减，引起活性 衰减的原因主要表现为物理中毒和化学中毒。 物理中毒指催化剂孔的堵塞和机械磨损； 化学中毒指还原反应过程中产生的副反应导致催化剂 失去活性，此外，烟气中的重金属、砷、碱金属也会 导致催化剂中毒失活。 防止催化剂中毒的有效措施： 1、针对烟气特点(烟气含灰量等)选择节适合距的催化剂 和吹灰方式； 2、根据煤质资料中微量元素含量进行催化剂配方设计， 运行时应当尽可能避免在低于最低连续运行温度下长时间 的喷氨运行，以防止硫酸氢氨等副产物的大量形成。 13 扬子SCR脱硝工艺图 14 脱硝装置对下游设备的影响 SO3在脱氮工艺和锅炉燃烧中都是不可避免 要产生的，
9、氨，三氧化硫，水在低温情况 下就会形成氨盐，这也是不可避免的，根 据浓度的不同，可能会形成硫酸氨，也可 能会形成硫酸氢氨，其中硫酸氢氨是一种 粘性物质，会对下游设备造成影响。 15 SCR脱硝的主要不利生成物硫酸氢铵（ABS） 1. 硫酸氢铵具有一定的腐蚀性，它在烟气温度210左右时，开 始从气态凝结为液态，对空气预热器中温段和冷段形成腐蚀。 2. 硫酸氢铵具有很强的粘结性，通常迅速粘在传热元件表面进而 吸附大量灰分，从而造成空气预热器堵灰。 3. 烟气中约有1%或更多的SO2被SCR催化剂转化为SO3，加剧空气 预热器冷端腐蚀和堵塞的可能。 用SCR设备的空气预热器在防止堵塞和冷段清洗方面需
10、 作特殊设计，主要包括： （1）换热元件采用高吹灰通透性的波型替代原有空气 预热器波型； （2）换热元件金属温度场和层高要进行优化设计； （3）保证吹灰和清洗效果。 16 脱硝对空气预热器 的影响 空气预热器需要改造或更新，防止烟气脱硝后铵盐 造成空气预热器冷端腐蚀及堵塞。 空气预热器的换热元件分为高温段、中温段和低温 段三段。高温段和中温段采用碳钢，低温段建议采 用搪瓷换热元件，为防止发生硫酸氢铵堵塞，低温 段采用大波纹的板型，以增大烟气流通截面，防止 空气预热器的低温腐蚀和铵盐堵塞。 预热器在使用过程中使用高压水对其进行清洗，将 防止预热器硫酸氢铵的粘结和堵塞现象，避免低温 腐蚀的发生。
11、在预热器上部和下部均设置伸缩式蒸汽吹灰器，从 而预防堵塞及腐蚀的发生。 17 静电除尘器 静电除尘器的效率受灰尘的比电阻影响很 大，烟气经过脱硝系统后，烟气中SO3浓度 提高1倍左右，对于低硫煤，SO3对灰尘的 比电阻没有付面影响，对于高硫煤具有一 定的影响。 由于此段烟气高于酸露点温度，所以不需 要考虑腐蚀性的影响。 18 脱硝运行中存在的问题 对煤质的适应性差（灰分大、硫分高、SO2/SO3的转化率）； 低温环境下氨气管线易冻结，氨管及其附属阀门、流量计被杂质堵塞 ； 低省、低预处因硫酸氢氨导致省煤器、低温空预器出现堵塞； 稀释风量的影响； 吹灰器对催化剂的影响：存在“酥或中空”现象；声波吹灰器不好用 ；压缩空气品质（压力、含水问题）；蒸汽吹灰：蒸汽压降不允许过 大；吹灰压力过高会造成催化剂的吹损：调压阀减压降至5-6公斤；催 化剂吹灰频率； CEMS表、氨逃逸表及氨泄漏检测仪等表计的维护（单点测量，数据 可能存在不准确性）氨泄漏检测仪测头为易损件，寿命只有2-3年。 锅炉出口脱硝CEMS表计NOx的量程与脱硫塔出口CEMS表计的量程保 持一致。保证CEMS分析小屋空调、环境温度适用与CEMS表计。 催化剂不防毒、放水。当催化剂前受热面泄漏时（水冷壁、过热器、 高省），应尽快停炉，注意催化剂积灰受潮、活性送检及再次启动过 程中的均匀升温。 19
