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1、第三章煤粉炉低第三章煤粉炉低NONOX X燃烧技术燃烧技术3-1 概述概述3-2 煤燃烧过程煤燃烧过程NOX生成机理和降低生成机理和降低NOX排排 放的理论依据放的理论依据3-3 燃煤电厂锅炉降低燃煤电厂锅炉降低NOX排放的燃烧技术排放的燃烧技术3-4 NOX排放控制技术改造存在的问题排放控制技术改造存在的问题 4-9 烟气脱氮技术烟气脱氮技术3-1 概述概述一、氮氧化物排放现状及控制一、氮氧化物排放现状及控制与与SOSOX X排放不同，燃煤锅炉排放不同，燃煤锅炉NOX排放水平与煤种、锅炉和排放水平与煤种、锅炉和燃烧器形式、炉内温度水平、炉内烟气气氛等因素有关。燃烧器形式、炉内温度水平、炉内烟
2、气气氛等因素有关。不同燃煤锅炉的不同燃煤锅炉的NOX排放水平见下表排放水平见下表火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准GB132232003 表3 火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度单位：mg/m3时段时段第第1时段时段第第2时段时段第第3时段时段实施时间实施时间2005年年1月月1日日2005年年1月月1日日2004年年1月月1日日燃煤锅炉Vdaf10%15001300110010%Vdaf20%1100650650Vdaf20%450燃油锅炉650400200燃气轮机组燃油150燃气80第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。液态排渣煤粉炉执行Vdaf1
3、0的氮氧化物排放浓度限值。 二、氮氧化物排放控制技术二、氮氧化物排放控制技术常规燃煤粉电站锅炉控制常规燃煤粉电站锅炉控制NOX排放的技术措施大致可排放的技术措施大致可分为两大类：分为两大类：l低氮氧化物排放燃烧技术。低氮氧化物排放燃烧技术。包括包括低过量空气燃烧低过量空气燃烧、空空气分级燃烧气分级燃烧、燃料分级燃烧燃料分级燃烧以及以及烟气再循环技术烟气再循环技术等。等。l尾部烟气脱氮氧化物技术。尾部烟气脱氮氧化物技术。包括包括选择性催化还原法选择性催化还原法（SCR, Selective Catalytic Reduction)、非选择性催化非选择性催化还原法还原法(NSCR)、选择性无催化还
4、原法选择性无催化还原法(SNCR)、电子电子束辐射烟气脱硝束辐射烟气脱硝等。等。本章介绍低氮氧化物排放燃烧技术，另外，也对烟气本章介绍低氮氧化物排放燃烧技术，另外，也对烟气脱硝技术作简单介绍。脱硝技术作简单介绍。3-2 NONOX X生成机理和降低生成机理和降低生成机理和降低生成机理和降低NONOX X排放理论依据排放理论依据排放理论依据排放理论依据一、一、煤燃烧过程煤燃烧过程NOX生成机理生成机理(一一) 热力型热力型NOX(Thermal- NOX)(二二) 燃料型燃料型 NOX (Fuel- NOX)、燃料型燃料型NOxNOx的生成机理的生成机理、燃料型燃料型NOx的转化率的转化率、影响
5、燃料型影响燃料型NO转化率的煤质因素转化率的煤质因素 4、 影响燃料型影响燃料型 NOx转化率的运行因素转化率的运行因素( 三三 ) 快速型快速型 NOX (Prompt- NOX)二、二、抑制抑制NOx 生成的理论依据生成的理论依据(1) 抑制抑制热力型热力型 NO 的基本策略的基本策略(2) 抑制燃料型抑制燃料型NOx的基本策略的基本策略(3)(3)利用二次燃料的燃烧利用二次燃料的燃烧还原还原NONO一、煤燃烧过程一、煤燃烧过程NOX生成机理生成机理煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要包括煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要包括NO、NO2和和N2O三种，前两三种，前两种合成种合成NOX。一般煤粉炉燃
6、烧过程中。一般煤粉炉燃烧过程中N2O的生成量很小，可以忽略，的生成量很小，可以忽略，但流化床燃烧过程中但流化床燃烧过程中N2O的生成量很高，不能忽略。在煤粉炉产生的生成量很高，不能忽略。在煤粉炉产生的的NOX中，主要是是中，主要是是NO，而，而 NO2所占份额很少。所占份额很少。在煤的燃烧过程中，同时存在着在煤的燃烧过程中，同时存在着NOX生成的氧化反应和被破坏的还生成的氧化反应和被破坏的还原反应，低氮氧化物燃烧技术就是在燃烧过程中抑制前者的进行而原反应，低氮氧化物燃烧技术就是在燃烧过程中抑制前者的进行而为后者创造有利条件。这需要知道为后者创造有利条件。这需要知道NOX的生成机理。的生成机理。
7、NOX的生成包括三种不同的类型，即热力型、燃料型和快速型，后的生成包括三种不同的类型，即热力型、燃料型和快速型，后面分别介绍。面分别介绍。返回返回（一）热力型（一）热力型NOX(Thermal- NOX)在高温环境下，由燃烧用空气中的氮氧化而生成的在高温环境下，由燃烧用空气中的氮氧化而生成的NOX，称为热力型，称为热力型NOX。N2在空气中的高温氧化反应为在空气中的高温氧化反应为一组不分支的链式反应（一组不分支的链式反应（M为不参加反应的第三种物为不参加反应的第三种物质原子）：质原子）：在热力型在热力型NOX的生成其中，第二步反应的活化能较高，的生成其中，第二步反应的活化能较高，控制了总的反应
8、速度。控制了总的反应速度。热热力力型型 NOX形形成成的的主主要要控控制制因因素素是是温温度度，温温度度对对热热力力型型NOX的的生生成成速速率率的的影影响响呈呈指指数数函函数数关关系系。实实际际上上 , 在在 1350 以以下下时时，热热力力型型NOX的的生生成成量量是是很很少少的的，但但随随着着温温度度的的升升高高 ,其其生生成成量量迅迅速速增增加加，当当温温度度达达到到1600时时, 其其生成量生成量可可占占炉内炉内由由 NOX总量的总量的25%30%。影影响响热热力力型型NOx生生成成的的另另一一个个主主要要因因素素是是反反应应环环境境中中的的O2浓浓度度，NOX的的生成速率与生成速率
9、与O2浓度的平方根成正比。浓度的平方根成正比。返回返回( 二二) 燃料型燃料型 NOX (Fuel- NOX)l一般认为，燃料型一般认为，燃料型NONOX X是燃料中含有的氮化合物在燃烧中发生热分是燃料中含有的氮化合物在燃烧中发生热分解，并进一步被氧化而生成的。它在煤燃烧解，并进一步被氧化而生成的。它在煤燃烧NOxNOx产物中占产物中占60608080，是是NONOX X主要的来源。主要的来源。l由于在煤的燃烧过程中不仅有由于在煤的燃烧过程中不仅有NONOX X生成的氧化过程，也有分解生成的氧化过程，也有分解NONO的的还原过程，因此最终烟气中还原过程，因此最终烟气中NONOX X量的多少取决
10、于两者共同作用的结量的多少取决于两者共同作用的结果。果。l影响燃烧产生影响燃烧产生NONOX X量的因素非常复杂，主要与量的因素非常复杂，主要与煤种的特性煤种的特性、煤中氮煤中氮化合物的存在形态化合物的存在形态、燃料中氮热解时在挥发分和焦炭中分配的比燃料中氮热解时在挥发分和焦炭中分配的比例和各自的成分例和各自的成分、燃烧气氛中的氧浓度燃烧气氛中的氧浓度、燃烧温度燃烧温度等有关。等有关。返回返回、燃料型、燃料型NOxNOx的生成机理的生成机理l在生成燃料型在生成燃料型NOxNOx过程中，首先是含有氮的有机化合物过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生热裂解产生NHiNHi、HCNHCN和和CN
11、CN等含等含N N的中间产物基团，然后的中间产物基团，然后在氧气存在条件下再氧化成在氧气存在条件下再氧化成NONO 。同时在还原性气氛中。同时在还原性气氛中NHiNHi、HCNHCN也会与已经生成的也会与已经生成的NONO 进行还原反应。进行还原反应。l由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型成，故燃料型NOxNOx的形成也由气相氮化合物（挥发份氮）的形成也由气相氮化合物（挥发份氮）的氧化与还原以及焦炭中剩余稳定氮化合物（焦炭氮）的氧化与还原以及焦炭中剩余稳定氮化合物（焦炭氮）的氧化和还原两部分组成。的氧化和还原两部分组成。燃
12、料中氮分解为挥发分燃料中氮分解为挥发分燃料中氮分解为挥发分燃料中氮分解为挥发分N N和焦炭和焦炭和焦炭和焦炭N N的示意图的示意图的示意图的示意图煤粒N挥发分挥发分N焦炭焦炭NNON2N2（）由挥发分（）由挥发分（）由挥发分（）由挥发分N N转化为转化为转化为转化为氮化合物的主要反应途径氮化合物的主要反应途径氮化合物的主要反应途径氮化合物的主要反应途径在在煤煤燃燃烧烧初初始始阶阶段段的的挥挥发发产产物物析析出出过过程程中中 , 大大部部分分的的挥挥发发分分氮氮( 气气相相氮氮化化合合物物 ) 随随煤煤中中其其他他挥挥发发产产物物一一起起释释放放出出来来 , 首首先先形形成成中中间间产产物物，N
13、Hi (i=1,2,3)、CH 以以及及HCN（氰氰）, 其中主要是其中主要是NH3和和 HCN 。在在氧氧气气存存在在的的条条件件下下 , 含含氮氮的的中中间间产产物物会会进进一一步步氧氧化化而而生成生成 NO；在在还还原原性性气气氛氛中中 , 则则HCN会会生生成成多多种种胺胺(NHi) 。胺胺在在氧氧化化气气氛氛中中既既会会进进一一步步氧氧化化成成NO, 又又能能与与已已经经生生成成的的NO进进行行还原反应。还原反应。焦炭燃烧时焦炭燃烧时, ,在焦炭表面生成在焦炭表面生成 NO NO 的反应和的反应和 NO NO 被还原的被还原的反应均属于异相反应反应均属于异相反应, , 其反应机理非常
14、复杂且尚不完全清其反应机理非常复杂且尚不完全清楚。一般认为存在以下反应过程。楚。一般认为存在以下反应过程。 （）由焦炭（）由焦炭N转化为转化为氮化合物的主要反应途径氮化合物的主要反应途径l在煤粉燃烧的一般环境下，挥发分氮生成的燃料型在煤粉燃烧的一般环境下，挥发分氮生成的燃料型NONO占总量的占总量的60-70%，而焦炭氮生成的，而焦炭氮生成的NONO占总量的占总量的30-40%返回返回、燃料型、燃料型NOx的转化率的转化率l由于燃烧过程存在着由于燃烧过程存在着NO的还原反应，因此并不是燃料中所有的氮最终的还原反应，因此并不是燃料中所有的氮最终会全部转化为会全部转化为NO。l燃烧过程中最终生成的
15、燃烧过程中最终生成的NO浓浓度和燃料中氮全部转化成度和燃料中氮全部转化成NO时的浓度比时的浓度比为燃料型为燃料型NOx的转化率的转化率CR最终生成的最终生成的NO浓度燃料浓度燃料N全部转化成全部转化成NO的浓度的浓度l试验研究表明，影响试验研究表明，影响CR的主要因素是煤种特性以及炉内的燃烧条件。的主要因素是煤种特性以及炉内的燃烧条件。返回返回(1) 燃料中氮的含量燃料中氮的含量燃料中氮的含量增高时燃料中氮的含量增高时 , 燃燃料型料型 NO的转化率呈降低的趋势的转化率呈降低的趋势 。但并不等于燃料氮越高。但并不等于燃料氮越高 , 烟气烟气中生成的中生成的 NO 浓度也越低浓度也越低 , 通常
16、通常情况下情况下 , 燃料氮含量越高燃料氮含量越高 , 所生所生成的燃料型成的燃料型 NO 量也较高。量也较高。、影响燃料型影响燃料型NO转化率的煤质因素转化率的煤质因素(2) 固定碳与挥发分的含量之比固定碳与挥发分的含量之比在在一定一定的的过量空气系数下过量空气系数下 , 煤中固定碳与挥发分的含量比例越高，煤中固定碳与挥发分的含量比例越高， NO的转化率越低。的转化率越低。 （只有在只有在1的情况下成立的情况下成立）(3) 煤的挥发分煤的挥发分挥挥发发分分对对NO转转化化率率的的影影响响与与过过量量空空气气系系数数的的大大小小有有关关。在在1的的氧氧化气氛中化气氛中 , 煤的挥发分越多煤的挥
17、发分越多 , 燃料型燃料型 NO的转化率越高。的转化率越高。在在1还还原原性性气气氛氛中中, 高高挥挥发发分分煤煤种种的的燃燃料料型型NO的的转转化化率率反反而而降降低低。对对高高挥挥发发分分煤煤，在在煤煤迅迅速速着着火火后后 , 使使局局部部的的氧氧量量更更进进一一步步的的降降低低 , 从从而而抑抑制制了了燃燃料料氮氮向向 NO 的的转转化化 , 因因此此 , 煤煤中中的的挥挥发发分分含含量量越越高高 , 其其生生成成的的 NO的的浓浓度度越越低低。并并且且挥挥发发分分氮氮裂裂解解产产生生的的HCN 和和NH3均均较较多多，还还原原 NO能力较强。能力较强。在在1还还原原性性气气氛氛中中，对
18、对低低挥挥发发分分煤煤 , 其其 HCN 和和NH3均均较较少少 , 已已经经生生成成的的 NO即即使使在在还还原原气气氛氛中中也也不不容容易易被被还还原原 , 这这也也是是控控制制燃燃烧烧无无烟烟煤煤锅锅炉的炉的NO排放要比烟排放要比烟 煤难的一个重要原因。煤难的一个重要原因。返回返回4、影响燃料型、影响燃料型 NOx转化率的运行因素转化率的运行因素(1) 过量空气系数过量空气系数过量空气系数越高过量空气系数越高 , 烟气中氧烟气中氧含含量越高量越高 , 燃料型燃料型 NO 的生的生成浓度和转化率也越高成浓度和转化率也越高。有研究表有研究表明，燃料型明，燃料型NO的生成速率与燃烧区氧气浓度的
19、的生成速率与燃烧区氧气浓度的平方成正比。因此平方成正比。因此 , 控制燃料型控制燃料型 NO的转化率和生成量的的转化率和生成量的主要技术措施是降低过量空气系数主要技术措施是降低过量空气系数 , 在在 NO 的生成区域采的生成区域采用富燃料用富燃料燃烧燃烧方式是十分有效且比较方便的减排方式是十分有效且比较方便的减排 NO的技的技术措施。术措施。但过量空气系数太低会影响锅炉的燃烧效率。但过量空气系数太低会影响锅炉的燃烧效率。(2) 温度的影响温度的影响一一般般认认为为：燃燃料料型型NO主主要要生生成成在在挥挥发发分分的的析析出出和和燃燃烧烧阶阶段段，因因此此，燃燃料料中中的的气气态态含含氮氮化化合
20、合物物在在达达到到热热解解温温度度时时开开始始分分解解 , 并并最最终终生生成成 N0x。此此时时，炉内炉内N0x浓度达到最高；浓度达到最高；当当煤煤粉粉颗颗粒粒温温度度继继续续上上升升时时，在在焦焦炭炭表表面面上上NO的的还还原原反反应应使使部部分分已已经经生生成成的的NO还还原原成成N2，因因而而在在一一定定温温度度范范围围内内，燃燃料料型型NO的的生生成成速速率率与与还还原速率接近平衡，使原速率接近平衡，使 NO 的生成量变化不的生成量变化不 大；大；当当煤煤粉粉颗颗粒粒温温度度再再进进一一步步升升高高时时， NO的的还还原原反反应应速速率率大大于于NO 的的生生成成速速率率，使使燃燃料
21、料型型NO的的生生成成量量有有所所降降低低。但但温温度度升升高高时时 , 热热力力型型NOx的的生生成成量也在急剧增加。量也在急剧增加。由由于于燃燃料料型型NOx的的反反应应机机理理十十分分复复杂杂 , 且且可可靠靠的的实实验验数数据据还还十十分分有有限限，目目前还很难确切地说明温度对燃料型前还很难确切地说明温度对燃料型 NOx生成量的综合影响规律。生成量的综合影响规律。返回返回( 三三 ) 快速型快速型 NOX (Prompt- NOX)l快速型快速型 NOX的生成机理目前尚有争议，一般认为的生成机理目前尚有争议，一般认为是通过是通过碳氢化合物燃料产生碳氢化合物燃料产生 CH 原子团撞击原子
22、团撞击 N2 分子分子 , 生成生成 CN 类化合物类化合物 , 再进一步氧化成再进一步氧化成 NO 。这个反应进行得很快这个反应进行得很快 , 所以称之为快速型所以称之为快速型 NOXl以下反应式是控制快速型以下反应式是控制快速型 NOX 生成速率的重要反应：生成速率的重要反应：CH+N2 HCN+Nl快速型快速型 NOX的生成对温度的依赖程度很弱。与热力型的生成对温度的依赖程度很弱。与热力型 NOX 和燃料型和燃料型 NOX生成量相比生成量相比 , 它的生成量要少得多它的生成量要少得多 , 在分析计算中一般可以不计人在分析计算中一般可以不计人 , 仅在燃用不含氮的碳氢仅在燃用不含氮的碳氢燃
23、料时才予以考虑。燃料时才予以考虑。返回返回（1）抑制）抑制热力型热力型 NO 的基本策略的基本策略热力型热力型 NO 生成的影响因素生成的影响因素比较明确：比较明确：降低火焰峰值温度降低火焰峰值温度，降降低燃料低燃料在最高温度区域的停留时间在最高温度区域的停留时间，降低最高温度区域的局部降低最高温度区域的局部氧氧浓度浓度，是抑制热力型是抑制热力型 NO 生成的基本策略。生成的基本策略。大大型型电站煤粉燃烧锅炉电站煤粉燃烧锅炉，炉膛内火焰中心的峰值温度接近或超炉膛内火焰中心的峰值温度接近或超过过 1600，热力型热力型 NO占到占到 25%-30% 的份额的份额，因此因此，降低火降低火焰的峰值温
24、度和燃料在高温火焰区内的停焰的峰值温度和燃料在高温火焰区内的停留时间对抑制留时间对抑制热力型热力型 NO 的生成总是十分有效的。的生成总是十分有效的。另外，另外，降低在高温火焰局部的氧浓降低在高温火焰局部的氧浓度也度也是有利的。是有利的。二、抑制二、抑制 NOx 生成的理论依据生成的理论依据返回返回（2）抑制）抑制燃料型燃料型NOx的基本策略的基本策略为为了了减减少少燃燃料料型型 NO的的排排放放量量 , 不不仅仅要要尽尽可可能能地地抑抑制制其其生生成成, 还还要要创创造造有利于有利于NO还原的条件还原的条件, 以促使已经生成的以促使已经生成的NO发生还原反发生还原反应。应。在在煤煤粉粉燃燃烧
25、烧的的高高温温条条件件下下 , 燃燃料料氮氮中中的的 70%90% 会会转转化化为为挥挥发发分分氮氮, 而而在在1的的件件下下, 如如果果可可以以保保证证一一定定的的停停留留时时间间，由由挥挥发发分分氮氮生生成成的的NO量量会会大大大大减减少少，而而生生成成分分子子氮氮。对对采采用用大大型型燃燃烧烧器器的的大大容容量量煤煤粉粉锅锅炉炉，是是比比较较容容易易实实现现富富燃燃料料燃燃烧烧和和较较长长停停留留时时间间的的。在在煤煤燃燃烧烧过过程程中中的的一一定定阶阶段段 , 创创造造富富燃燃料料区区， 降降低低局局部部氧氧浓浓度度，不不仅仅对对抑抑制制挥挥发发分分氮氮生成的生成的NO，而且对降低热力
26、型而且对降低热力型 NO也也是有效的。是有效的。在在1%2%) 与与 CO 的的浓度浓度 ( 维持维持 CO02 % ), 以避免水冷壁管金属发生腐蚀。以避免水冷壁管金属发生腐蚀。返回返回4-9 烟气脱氮技术烟气脱氮技术l各种低各种低NOxNOx燃烧技术能较经济地降低燃煤锅炉排放值，但一燃烧技术能较经济地降低燃煤锅炉排放值，但一般只降低排放般只降低排放50%50%左右。据环保法对排放的要求，应低于左右。据环保法对排放的要求，应低于40%40%方可，故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。方可，故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。l烟气脱硝处理技术包括烟气脱硝处理技术包括干法干法和和湿法湿法两大类，已经
27、进行商业两大类，已经进行商业应用的主要是干法烟气脱硝技术。应用的主要是干法烟气脱硝技术。l干法烟气脱硝技术又分为干法烟气脱硝技术又分为选择性催化还原法选择性催化还原法（SCRSCR） 、非非选择性催化还原法选择性催化还原法（NSCRNSCR） 、选择性无催化还原法选择性无催化还原法（SNCRSNCR） 、电子束照射法电子束照射法、活性炭法活性炭法等。其中最主要的是等。其中最主要的是选择性催化还原法。选择性催化还原法。选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）l用氨作为还原剂用氨作为还原剂, , 在催化剂存在的条件下在催化剂存在的条件下, , 将烟气中将烟气中的的N0N0还原成还原成N
28、N2 2, ,脱氮率可达脱氮率可达90%90%以上。以上。l根据所采用的催化剂不同根据所采用的催化剂不同, , 其适宜的反应温度范围也其适宜的反应温度范围也不同不同, ,一般为一般为300-340300-340。l由于所采用的还原剂氨一般只与烟气中的由于所采用的还原剂氨一般只与烟气中的NONOX X发生反应发生反应, , 而不与烟气中的氧发生反应而不与烟气中的氧发生反应, , 所以所以 将这类有选择性的将这类有选择性的化学反应称为选择性催化还原法。化学反应称为选择性催化还原法。 非选择性催化还原法（非选择性催化还原法（NSCRNSCR）l用用CH4、CO、H2 等作为还原剂等作为还原剂 , 在
29、烟温在烟温 550800范范围内及催化剂的作用下围内及催化剂的作用下,将将NOx还原成还原成 N2。但是这类但是这类还原剂除了与烟气中的还原剂除了与烟气中的 NOx反应以外反应以外 , 还与烟气中的还与烟气中的残余氧反应残余氧反应 , 生成水或二氧化碳生成水或二氧化碳 , 因此因此 , 还原剂的消还原剂的消耗量比选择性催化还原法高出耗量比选择性催化还原法高出 45 倍。倍。l另另 外外 , 该反应要放出热量使烟气温度上升。该反应要放出热量使烟气温度上升。选择性无催化还原法（选择性无催化还原法（SNCRSNCR）l在在不不采采用用催催化化剂剂的的条条件件下下 , 将将氨氨作作为为还还原原剂剂的的
30、还还原原反反应应只只能能在在 9501100这这一一温温度度范范围围内内进进行行 , 因因此此需需将将氨氨气气喷喷射射注注入入炉炉膛膛出出口口区区域域相相应应温温度度范范围围内内的的烟烟气气中中, 将将NOx还还原原为为N2和和 H2O 。也称为高温无催化还原法或称为炉膛喷氨脱氮法。也称为高温无催化还原法或称为炉膛喷氨脱氮法。l这这类类脱脱氮氮方方法法的的脱脱氮氮效效率率为为 40% 60%, 而而且且对对反反应应所所处处的的温度范围很敏感。温度范围很敏感。l该法的主要特点是无需采用催化反应器该法的主要特点是无需采用催化反应器, , 系统简单。系统简单。 l目前，已在火电厂采用的主流烟气脱硝工
31、艺是目前，已在火电厂采用的主流烟气脱硝工艺是SCR。该。该法尽管系统复杂、运行成本较高并且会增加系统阻力，法尽管系统复杂、运行成本较高并且会增加系统阻力，但是脱氮效率高、无废水和其它有害副产品产生。下面但是脱氮效率高、无废水和其它有害副产品产生。下面对对SCR脱硝系统做一个简单介绍。脱硝系统做一个简单介绍。选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）脱硝系统）脱硝系统脱硝反应脱硝反应l烟气烟气SCRSCR脱硝法采用催化剂促进氨与还原反应。若使用脱硝法采用催化剂促进氨与还原反应。若使用钛和铁氧化物类催化剂，其反应温度为钛和铁氧化物类催化剂，其反应温度为300300o oC C至至40040
32、0o oC C，当采用活性焦炭时，其反应温度为当采用活性焦炭时，其反应温度为100100o oC C至至150150o oC C。l根据反应器在锅炉尾部烟道的位置根据反应器在锅炉尾部烟道的位置, ,有三种方案有三种方案: :(1) (1) 在空气预热器前在空气预热器前350350o oC C位置位置. .(2) (2) 布置在布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置) )之后之后SCR反应器反应器 置于空气预热器前置于空气预热器前锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器去湿法烟气脱硫系统NH3空气NH3NH3+空气此时烟气温度处在此时烟气温度处在300300到到500
33、500o oC C之间之间, ,适用于多数催化剂的适用于多数催化剂的催化还原反应。但烟气中含有飞灰、二氧化硫等催化还原反应。但烟气中含有飞灰、二氧化硫等, ,故反应故反应器在器在“不干净不干净”的高尘烟气中，还原剂寿命受影响的高尘烟气中，还原剂寿命受影响: :l烟气飞灰中烟气飞灰中Na,K,Ca,Si,AsNa,K,Ca,Si,As会使催化剂中毒或污染会使催化剂中毒或污染. .l飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器蜂窝堵塞飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器蜂窝堵塞. .l如烟气温度升高如烟气温度升高, ,会使催化剂烧结或使之再结晶失效会使催化剂烧结或使之再结晶失效. .l高活性催化剂
34、会使二氧化硫氧化成三氧化硫高活性催化剂会使二氧化硫氧化成三氧化硫. .SCR反应器反应器置于置于FGDFGD之后之后锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气气/气加热器去烟囱空气气/油燃烧器或蒸汽换热器l布置在布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置) )之后其优点显而易见之后其优点显而易见, ,此时可使用高活性此时可使用高活性CATA.CATA.且结构紧凑且结构紧凑, ,其寿命较长其寿命较长. .但问但问题是反应器在题是反应器在FGDFGD之后之后, ,温度仅有温度仅有50-6050-60度度, ,故需加热升故需加热升温。温。国
35、内烟气脱硝情况国内烟气脱硝情况l20052005年年4 4月月3 3日，浙江国华浙能发电有限公司与上海日立贸易有限公日，浙江国华浙能发电有限公司与上海日立贸易有限公司在杭州举行了浙江国华宁海电厂司在杭州举行了浙江国华宁海电厂4 4机组烟气脱硝工程启动暨合同机组烟气脱硝工程启动暨合同签订仪式。该工程是目前国内签订仪式。该工程是目前国内600MW600MW发电机组第一套烟气脱硝装置，发电机组第一套烟气脱硝装置，实施后浙江国华宁海电厂实施后浙江国华宁海电厂4 4机组脱硝率机组脱硝率80%80%以上，每年减排氮氧化以上，每年减排氮氧化物物30003000吨以上。吨以上。 l20032003年年6 6月
36、月, ,东方锅炉公司与德国鲁奇东方锅炉公司与德国鲁奇. .能捷斯能捷斯. .比晓夫公司比晓夫公司(LEE)(LEE)签订签订了石灰石了石灰石- -石膏湿法烟气脱硫石膏湿法烟气脱硫(WLST)(WLST)和选择性催化还原法烟气脱硝和选择性催化还原法烟气脱硝(SCR)(SCR)的技术引进协议。的技术引进协议。l20052005年年2 2月月2424日，东方锅炉正式签订恒运集团公司广州恒运电厂日，东方锅炉正式签订恒运集团公司广州恒运电厂230230万千瓦电站机组烟气脱硝工程项目总承包合同。万千瓦电站机组烟气脱硝工程项目总承包合同。l20052005年年3 3月，哈尔滨锅炉厂有限公司与三菱重工业株式会社正式签署月，哈尔滨锅炉厂有限公司与三菱重工业株式会社正式签署了脱硝了脱硝SCRSCR技术转让协议。技术转让协议。
