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1、,总体形势,1.1,一,概 述,NOx主要来源于煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧,另一方面，随着现代社会汽车数量的剧烈增长，由汽车排放的 NOx 所占的比重日益增加；汽车尾气：30%；,一方面主要是电力部门和工业部 门燃料的燃烧的排放；电力行业：3540%；水泥行业：10%；,氮氧化物对人的眼睛、呼吸道和肺有着强烈的毒害作用，并能致癌。 氮氧化物是生成臭氧的重要前提物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因。 当氮氧化物与和粉尘共存，可生成毒性更大的硝酸或硝酸盐气溶液，进一步形成酸雨。,一,概 述,环境现状,脱硝,锅炉,煤仓,除尘,脱硝入口,脱硝出口,脱硫出口,发电机,脱硫,NH3,Air
2、,脱硫入口,一,概 述,新建、改建、扩建的燃煤电厂应配置烟气脱硝设施，并与主机同时设计、施工和投运。 对在役燃煤机组已进行低氮燃烧技术改造的电厂，当其氮氧化物排放浓度仍不达标或不满足总量要求时，应进行烟气脱硝改造。 烟气脱硝技术主要有：选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术（SNCRSCR）及其它烟气脱硝技术。 新建、改建、扩建的燃煤机组，宜选用SCR或SNCR-SCR。 燃用无烟煤或贫煤且投运时间不足20年的在役机组，宜选用SCR或SNCRSCR。 燃用烟煤或褐煤且投运时间不足20年的在役机组，在采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排
3、放浓度不达标或不满足总量要求时，可考虑选用SNCR或其它烟气脱硝技术。,一,概 述,电子束法,活性炭吸收法,微生物法,液体吸收法（又称：湿法）,选择性催化非还原(SNCR)法,选择性催化还原(SCR)法,二,脱硝系统,脱硝系统概述-脱硝方法,2.1,烟气脱硝技术,二,脱硝系统,脱硝系统概述-脱硝方法,2.1,水吸收法：用水做吸收剂对NOX进行吸收，吸收率低,酸性吸收法：用稀硝酸等作为吸收剂对NOX进行物理和化学吸收,碱中和吸收法：用NaOH、Na2SO3等碱性溶液作吸收剂对NOX进行化学吸收,氧化吸收法：用O3、NaClO等作催化剂，先将NO氧化成NO2，然后再用碱液吸收,液相吸收法：将NOX
4、吸收到溶液中，与(NH4)2SO3、NH4HSO3等还原剂反应，还原成N2,液体吸收法,二,脱硝系统,脱硝系统概述-方法比较,2.1,二,脱硝系统,脱硝系统概述-省内情况,2.1,二,脱硝系统,SCR系统-工作原理,2.2,化学反应,SCR系统-工作原理,2.2,二,脱硝系统,示意图,SCR系统-催化剂,2.3,二,脱硝系统,广泛应用的SCR催化剂大多是以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3、V2O5-MoO3为活性成分，即氧化钛基催化剂。,板式,蜂窝式,V2O5作用：抑制SO2转化SO3 MoO3作用：助催化剂及稳定剂,SCR系统-催化剂,2.3,二,脱硝系统,蜂窝式和板式催化剂比较
5、,二,脱硝系统,SCR系统-布置方式,2.4,脱硝系统布置方式,（1）高温高尘布置,锅炉,SCR,空预器,电除尘,GGH,FGD,烟囱,进入反应器的烟气温度达300-400，多数催化剂在此温度范围都有足够的活性，烟气不需加热。,催化剂处于高温高尘区域，催化剂易中毒、堵塞、烧结或失效。,优点,缺点,二,脱硝系统,SCR系统-布置方式,2.4,脱硝系统布置方式,（2）高温低尘布置,锅炉,高温电除尘,空预器,SCR,GGH,FGD,烟囱,催化剂处于低尘区域，可防止飞灰对催化剂的污染和对反应器的磨损和堵塞。,一般电除尘在300-400高温下很难正常运行，可靠性不高，一般不采用。,优点,缺点,二,脱硝系
6、统,SCR系统-布置方式,2.4,脱硝系统布置方式,（3）低温低尘布置,催化剂处于低尘区域，可防止飞灰对催化剂的污染和对反应器的磨损和堵塞。,由于烟温较低，需用加热器提高烟气温度到催化剂的活化温度，势必增加能源消耗和运行费用。,优点,缺点,锅炉,空预器,电除尘,FGD,GGH,SCR,烟囱,加热器,二,脱硝系统,SCR系统-还原剂选择,2.5,液氨,无水氨，又名液氨，为危险货物品名表（GB12268-2005）规定的危险品。无色气体，有刺激性恶臭味，分子式NH3，分子量17.03。通常以加压液化的方式储存。氨蒸气与空气混合物的爆炸极限为16%-25%,尿素,白色或浅黄色结晶体，分子式(NH2)
7、2CO，分子量60.66。无毒、无害化学品，便于运输储存。,氨水,危险品，用于脱硝的还原剂通常采用浓度为20%-29%的氨水，较液氨相对安全。,二,脱硝系统,SCR系统-还原剂选择,2.5,SCR还原剂经济性比较,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,脱硝系统示意图,二,脱硝系统,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统示意图,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统演示图,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统-液氨、氨气流向,液氨,氨气,热水,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统-卸氨压缩机,一般为
8、往复式压缩机，抽取槽车中的液氨，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统-液氨储罐,液氨储存设备，设置有自动喷淋降温系统,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统-液氨蒸发器,一般为螺旋管式，管里为液氨，管外为温水于。以蒸汽直接喷入水中加热，再以温水将液氨汽化，并加热至常温。,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,氨制作/供给系统-氨气缓冲罐,对从液氨蒸发器蒸发出来的氨气进行缓冲作用，保证氨气有稳定的压力。,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统示意图,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.
9、6,SCR系统演示图,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-烟气、氨气、稀释风流向,氨气,烟气,稀释风,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-稀释风机,将稀释风引入氨/空气混合器，通常稀释风需增加一个加热器来帮助氨气中水分的汽化。,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-氨/空气混合器,氨气与空气混合场所，通常氨气与稀释风混合成体积含量为5%的混合气体送入喷氨格栅。,供氨调门：调节氨气流量,供氨关断门：紧急状态下，停止氨气供应,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-喷氨格栅,将烟道截面分为若干控制区域，每个区域有若干喷射孔，
10、每个分区流量单独可调，以匹配NOX浓度分布。,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-SCR反应器,SCR反应器设置三层催化剂,二,脱硝系统,SCR系统-工艺流程,2.6,SCR系统-吹灰系统,防止催化剂堵塞。分为：蒸气吹灰和声波吹灰。声波吹灰频率比蒸气吹灰高很多。,二,脱硝系统,SNCR系统-工作原理,2.7,NH3为还原剂,尿素为还原剂,二,脱硝系统,SNCR系统-工艺流程,2.7,示意图,二,脱硝系统,SNCR系统-工艺流程,2.7,高流量与循环系统演示图,二,脱硝系统,SNCR系统-工艺流程,2.7,喷射区域演示图,二,脱硝系统,SNCR系统-工艺流程,2.7,稀释水压
11、力控制系统演示图,二,脱硝系统,SCR现场测量参数,2.8,脱硝进口烟气分析系统,二,脱硝系统,脱硝出口烟气分析系统,SCR现场测量参数,2.8,二,脱硝系统,氨制作/存储系统,SCR现场测量参数,2.8,二,脱硝系统,液氨蒸发及供给系统,SCR现场测量参数,2.8,二,脱硝系统,SCR系统,SCR现场测量参数,2.8,二,脱硝系统,尿素溶液储存系统,SNCR现场测量参数,2.9,二,脱硝系统,尿素溶液喷射系统,SNCR现场测量参数,2.9,三,脱硝计算,脱硝效率,3.1,三,脱硝计算,NOx排放浓度,3.2,1ppm(NO)=2.05mg/m3(NOX)1mg/m3(NO)=1.53mg/m
12、3(NOX),三,脱硝计算,单位换算,3.3,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.1,气态砷,催化剂砷中毒,扩散,催化剂活性 位置，中毒,预防措施：低砷煤、低灰型SCR、蜂窝型催化剂,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.1,碱土金属堵塞CaSO4,过量的活性Ca与SO3生成的CaSO4形成釉质覆盖层,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.1,水溶性Na与K中毒,可溶性Na与K直接与活性颗粒反应，降低催化活性,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.1,热力烧结450钨添加剂,金属微晶增长；Ti骨架缩小；均可导致表面积减小,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.1,冲蚀坚硬的上端部,飞灰颗粒撞
13、击，导致催化剂冲蚀，与来流速度和角 度有关；而较差烟气与飞灰分布，将恶化冲蚀现象,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.2,催化剂物理堵塞,预防措施： 1、SCR入口结构设计良好 2、提高炉内燃烬程度 3、混煤改善飞灰特性 4、以10mm大孔径的催化剂替换7mm或者平板型催化剂 5、优化SCR吹灰系统的运行,四,运行问题分析,SCR运行问题,4.2,SO3腐蚀与玷污,SO3在省煤器段形成硫酸蒸 汽；在空预器端177232 浓缩成酸雾，腐蚀受热面； 氨与之反应生成(NH4)2SO4 和NH4HSO4，可以堵塞催化 剂和影响空预器正常运行,预防措施: 1、避免催化剂运行温度低于喷氨点温度 2、提高
14、空预器吹灰效率，进行空预器改造 3、提高活性材料WO3含量，抑制SO2氧化 4、降低氨泄漏,四,运行问题分析,SNCR运行问题,4.2,泄漏氨与SO3低温反应，导致空预器换热面堵塞 或者玷污。 1、反应温度过高或过低易增加氨泄漏： 1000，NH3分解；1000，反应速率低 2、锅炉负荷波动引起烟温变化，如果氨喷射系 统反应不够灵敏，将增加氨泄漏； 3、锅炉负荷波动引起烟气中NOx分布不均匀， 而氨喷射系统为多层多点结构，如果喷射控制点 过少或均匀喷射，将导致氨泄漏增加；,四,运行问题分析,SNCR运行问题,4.2,4、大型锅炉的炉膛截面大，氨喷射射程大，如 果氨与烟气混合不充分，也将增加氨泄
15、漏； 5、炉内最佳的氨脱硝反应区为对流换热区，最 佳停留时间为1秒，最低不能小于0.3秒,1.SCR进出口仪表安装是否符合规定，标气是否齐全、过期 2. 通入N2、NO、O2、NH3标气测试仪表 3.标定记录与运行台账核查，标定、反吹曲线与记录是否一致,五,核查注意事项,SCR进出口仪表是否正常工作,5.1,机组负荷 稀释风机电流 SCR进口NOX SCR出口NOX 氨气流量控制阀开度 氨气流量,四,核查注意事项,SCR历史曲线核查,5.2,注意点： SCR脱硝系统投运的必要条件是稀释风机运行 SCR脱硝效率是否达到设计值，SCR出口NOX是否超标 自动投运时，氨气流量控制阀开度根据负荷变化而变化；自动未投运时，氨气流量控制阀开度至少大于0 氨气流量与脱硝效率有直接关系，自动投运时，氨气流量跟踪负荷,曲线组一,机组负荷 液氨储罐液位 气化器气氨压力 气化器气氨温度 气化器水浴温度 液氨储罐压力,
