《燃煤电厂SCR脱硝工艺的设计概述(DOC 89页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃煤电厂SCR脱硝工艺的设计概述(DOC 89页)（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要我国是能源生产与消费的大国，一次能源供应以煤炭为主，石油、天然气资源短缺。然而我国污染物排放总量长期居高不下，远远超过环境自净能力。其中，氮氧化物的污染不断加剧，特不是北京、上海、广州等一些大都市，氮氧化物含量超标。SCR工艺与其它工艺相比，具有较高的NOX脱除率（80%以上），将燃煤电厂烟气排放NOX操纵在较低的浓度，以满足不断更新的更加严格的排放标准。而且该工艺无副产物，不形成二次污染，装置结构简单，运营可靠，便于维护。本设计针对电厂燃煤锅炉产生烟气的排放要求和一些工程实例，对SCR系统的工艺结构进行了设计计算，并对催化剂及辅助设备进行了选型。关键词：氮氧化物，SCR工艺，催化剂，结
2、构设计Abstract Our country is the energy production and the expense great nation, an energy supply by the coal, the petroleum, and the natural gas resource is primarily short. Therefore our country pollutant discharge total quantity stays at a high level for a long time, goes far beyond the environment
3、 automatic depuration ability. The nitrogen oxide pollution intensifies unceasingly, nitrogen oxide content exceeding the allowed figure specially Beijing, Shanghai, Guangzhou and other some big cities.The SCR craft compares with other crafts, has the high NOX removing rate (above 80%), will burn co
4、al the power plant haze to discharge the NOX control in the low density, and satisfies the stricter emission standard which renews unceasingly. Moreover this craft does not have the by-product, does not form secondary pollution, the installment structure is simple, the operation is reliable, is adva
5、ntageous for the maintenance. This design has the haze nature and the emissions request in view of the power plant coal-fired boiler, has carried on the design calculation to the SCR system equipments structure, and carries on the shaping to the catalyst and the supporting facility. Key words：Nitrog
6、en oxide, SCR process, catalyst, structural design80 / 89目 录摘 要IABSTRACTII第一章 前 言11.1 综述11.1.1 选题背景11.1.2 研究意义11.2 NOX的特性、来源和危害21.2.1 NOx的特性21.2.2 NOx的来源21.2.3 NOx的危害31.2.4 燃煤电站NOX的产生51.3 环保政策法规51.4 NOX污染的治理61.4.1 我国燃煤NOx排放现状61.4.2 常规处理61.4.3 燃烧后操纵81.5 SCR脱硝工艺111.5.1 SCR差不多原理111.5.2 典型SCR系统组成131.5.3
7、 SCR工艺流程131.5.4 SCR工艺系统布置分类141.6 催化剂161.7 还原剂原料191.7.1液氨191.7.2 氨水191.7.3 尿素191.8 SCR反应器201.9 喷氨格栅221.10 吹灰器231.11阻碍SCR脱硝性能的几个关键因素241.11.1 催化剂241.11.2 反应温度251.11.3 适当的氨气输入量及与烟气的均匀混合25第二章 SCR系统的设计与计算262.1 项目执行标准262.2 原始参数262.3 SCR反应器设计计算262.3.1 SCR反应器尺寸计算272.3.2 塔的设计计算292.3.3催化剂的选型332.3.4喷氨系统喷射管设计332
8、.3.5氨气/烟气静态混合器342.3.6吹灰器设计35第三章 SCR辅助设备选型373.1 供氨装置373.1.1卸氨压缩机373.1.2液氨储罐383.1.3液氨蒸发器393.1.4氨气缓冲罐403.1.5氨气稀释槽413.1.6 氨/空气混合器413.1.7 废水泵423.2 液氨提升泵的选型423.3 省煤器旁路423.4 进出口烟道43第四章 经济分析与工程概算444.1 经济分析与评价的意义和差不多原理444.1.1 经济分析与评价的意义444.1.2 经济分析与评价的差不多原理444.2 工程概算454.2.1 编制依据454.2.2 工程概算454.3 技术经济分析464.3.
9、1 投资总额464.3.2 职工定员464.3.3 生产成本计算464.4 运行与维护484.4.1 氨区的安全规范484.4.2 SCR系统操作规程484.5安全和环境爱护484.5.1一般规定484.5.2环境爱护49第五章 结论与建议505.1 结论505.2 建议50参 考 文 献51致 谢53声 明54第一章 前 言1.1 综述1.1.1 选题背景 我国是能源生产与消费的大国，一次能源供应以煤炭为主，石油、天然气资源短缺。然而我国污染物排放总量长期居高不下，远远超过环境自净能力。其中，氮氧化物的污染不断加剧，特不是北京、上海、广州等一些大都市，氮氧化物含量超标，局部地区甚至出现了光化
10、学烟雾。以煤炭为主的一次能源生产和消费结构带来了严峻的环境污染问题，并损害了可持续进展的经济和环境基础。目前，火电厂氮氧化物的排放量约占全国氮氧化物排放总量的一半，火电厂的数量仍然在不断增加。操纵氮氧化物排放量已成为火电厂继烟气除尘、脱硫之后的第三项污染重点治理工作。国家和地点环保部门对电厂污染物的排放和总量有了较严格的操纵。北京和天津的地点排放标准比国家标准要求更高。北京DB11/139-2007锅炉大气污染物排放标准中，08年的第II时段比07年第I时段的排放要求高，以后逐渐更加严格。单纯的低氮燃烧技术已无法满足氮氧化物的排放标准，目前应用最广最有效的烟气脱硝主流技术是SCR技术，能达到9
11、0%以上的脱硝效率。在2010年12月3日结束的“十二五”中国精细化工产业进展研讨会上，中国化工经济技术进展中心副总工程师、全国精细化工原料及中间体行业协作组副理事长徐京生透露，由于新增氮氧化物操纵指标，“十二五”期间，有关化肥企业的脱硝将成为节能减排新的着力点，我国脱硝市场也将快速启动。国家将在“十二五”期间像强制脱硫一样实施强制脱硝。据介绍，目前，国内绝大多数企业采纳的脱硝技术尚处于引进、消化汲取和初步应用时期。环保领域在“十二五”期间的投资需求特不巨大，脱硝成为最值得关注的部分，可能“十二五”和“十三五”期间，国家在这一领域的投资需求将高达万亿元。在脱硫、除尘之后，脱硝毫无疑问将成为“十
12、二五”节能减排的重中之重。1.1.2 研究意义目前我国脱硫工作差不多取得较大进展，但氮氧化物的污染问题尚未得到有效操纵，酸雨类型差不多从硫酸型向硫酸和硝酸复合型转化。火电厂是氮氧化物的要紧排放源，因此，对火电厂进行“脱硝”迫在眉睫。最新颁布的火电厂大气污染物排放标准与2009年公布的初稿相比，不管是“脱硝”完成时刻要求，依旧减排力度，都有明显提高。该标准打算从2012年开始实施，其中，从2012年1月1日开始，所有新建火电机组NOX排放量要达到100 mg/m3；从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组NOX排放量要达到100mg/m3，而非重点地区2003年往常投产的机组达到200
13、 mg/m3。而环保部2009年7月份公布的第一次征求意见稿则要求在2015年1月1日前完成现役机组“脱硝”， 其中，重点地区NOX排放量达到200 mg/m3，非重点地区达到400 mg/m3。除了比2009年初稿要求更高之外，新标准也比欧盟相关规定要求更高。SCR烟气脱硝这一技术在欧洲、日本、美国等发达国家和地区已得到了广泛的应用。我国SCR技术的研究始于20世纪90年代，国内绝大多数企业采纳的脱硝技术尚处于引进、消化汲取和初步应用时期。因此，对SCR工艺进行深入研究，对我国脱硝技术的进展有着重要意义。1.2 NOx的特性、来源和危害1.2.1 NOx的特性 NOX即氮氧化物，氮氧化物包含
14、多种化合物，如一氧化氮（NO）、一氧化二氮（N2O）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）和四氧化二氮（N2O4）等。除NO2外，其余NOX均不稳定，条件变化时，如遇光、热、湿会变成NO2及NO，而NO又变成NO2。常规职业环境中接触的是几种气体混合物，常称为硝烟，要紧为NO2和NO，NO2为主。一氧化氮（NO）性质不稳定，无色，在空气中易氧化成NO2。溶于乙醇、二氧化碳，微溶于水和硫酸。熔点-163.6，沸点-151.5，蒸气压力101.31kPa（-151.7）。二氧化氮（NO2）性质较稳定，溶于碱、二氧化碳和氯仿。在-11以下时为无色固体；在21.1以下时，暗褐色液体；21.1时，
15、红棕色气体，气味刺鼻。熔点-11.2，沸点21.2，蒸气压力101.31kPa（21）。1.2.2 NOx的来源大气中NOX污染物来源于两个方面：一是自然源，二是人为源。自然源的NOX要紧来自微生物活动、生物体氧化分解、火山喷发、雷电、平流层光化学过程、土壤和海洋中的光解释放等。自然源产生的NOX数量比较稳定，且相对差不多平衡，变化大的是人为源。人为源的 NOX由人类的生活和生产活动产生并排放进入大气。产生的NOX的人类活动要紧有：（1）燃煤电站、交通车船和飞机等化石燃料燃烧过程产生的NOX；（2）硝酸生产、冶炼等生产产品过程产生的NOX；（3）垃圾和污泥焚烧等处理废物过程产生的NOX。其中，化石燃料燃烧过程产生的NOX占要紧地位，因为其随着社会的经济进展的需求呈现增长的趋势。目前的三大环境问题是：（1）温室效应；（2）酸雨：（3）臭氧层破坏。上述大气环境问题的污染物中，都有NOX，可知其对自然界的阻碍力之大。NOX具有专门强的毒性，是形成光化学烟雾、形成硝酸型酸雨、破坏臭氧层的要
