脱硝基础知识培训

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1、NOxNOx的来源：的来源：的来源：的来源： 电厂的燃料燃烧电厂的燃料燃烧电厂的燃料燃烧电厂的燃料燃烧NOxNOx的组成：的组成：的组成：的组成： 9 95%NO5%NO，5%NO5%NO2 2NOxNOx的危害：的危害：的危害：的危害： 损害人体健康、可致命、酸损害人体健康、可致命、酸损害人体健康、可致命、酸损害人体健康、可致命、酸 雨、光化学烟雨、光化学烟雨、光化学烟雨、光化学烟 雾、臭氧空洞雾、臭氧空洞雾、臭氧空洞雾、臭氧空洞 NOxNOx的排放量：的排放量：的排放量：的排放量：4804801900mg/Nm31900mg/Nm3我国对火电厂我国对火电厂我国对火电厂我国对火电厂NOxNO

2、x的控制：的控制：的控制：的控制： GB13223-2011 GB13223-20111、烟气脱硝研究背景：、烟气脱硝研究背景：不同年份火电厂不同年份火电厂NOX排放量比较：排放量比较： 火力发电厂排烟中的火力发电厂排烟中的NOX浓度虽然低，但总量极大。越浓度虽然低，但总量极大。越来越引起密切关注。来越引起密切关注。年份年份火力发电量火力发电量（亿（亿kwh）1亿亿kwh的的NOX排放量（吨）排放量（吨）NOX排放总量排放总量（万吨）（万吨）200011700306358200517200284488201022700262595GB13223-2011GB13223-2011：火力发电厂锅炉

3、及：火力发电厂锅炉及：火力发电厂锅炉及：火力发电厂锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度单位单位单位单位Mg/Nm3Mg/Nm3实施时间实施时间实施时间实施时间20201212年年年年1 1月月月月1 1日日日日燃煤锅炉燃煤锅炉燃煤锅炉燃煤锅炉Vdaf 10%Vdaf 20%Vdaf 20%100100燃油锅炉燃油锅炉燃油锅炉燃油锅炉1 10000燃气轮机组燃气轮机组燃气轮机组燃气轮机组燃油燃油燃油燃油1 10 00 0燃气燃气燃气燃气10100 0n n燃烧过程中：燃烧过程中：燃烧过程中：

4、燃烧过程中： 空气分级燃烧空气分级燃烧空气分级燃烧空气分级燃烧 、浓淡燃烧、浓淡燃烧、浓淡燃烧、浓淡燃烧、 烟气再循环、低氮燃烧器等烟气再循环、低氮燃烧器等烟气再循环、低氮燃烧器等烟气再循环、低氮燃烧器等n n燃烧过程后：燃烧过程后：燃烧过程后：燃烧过程后：SCR SCR 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 SNCR SNCR 选择性非催化还原法选择性非催化还原法选择性非催化还原法选择性非催化还原法 湿法脱硝湿法脱硝湿法脱硝湿法脱硝 电子束法脱硝电子束法脱硝电子束法脱硝电子束法脱硝2、NOX 控制的主要方法：控制的主要方法：各种降低各种降低NOX方法的比较：方法的

5、比较：净化类型净化类型净化方法净化方法优势优势劣势劣势燃烧过程中燃烧过程中调节燃烧调节燃烧较经济，无安装空间要求，较经济，无安装空间要求，无二次污染无二次污染不能彻底解决问题不能彻底解决问题燃燃烧烧过过程程后后干法干法SCR脱硝率高，氨逃逸量小脱硝率高，氨逃逸量小造价高，要求较大的安装造价高，要求较大的安装空间，老化的催化剂需要空间，老化的催化剂需要废弃处理废弃处理SNCR与与SCR相比，比较经济，空相比，比较经济，空间需求小间需求小脱硝率低，逃逸的氨量大，脱硝率低，逃逸的氨量大，控制困难控制困难湿法脱湿法脱硝硝用各种溶用各种溶液吸收液吸收先把先把NO氧化成氧化成NO2再吸收，吸收效率高。用水

6、量大。材再吸收，吸收效率高。用水量大。材料防腐，副产品处理难，电耗大，很少应用。仍处于试料防腐，副产品处理难，电耗大，很少应用。仍处于试验阶段验阶段电子束电子束法法利用气体放电产生具有高度活性的粒子，将利用气体放电产生具有高度活性的粒子，将NOx氧化成氧化成容易处理的硝酸。便捷，设备简单，占用空间小，是研容易处理的硝酸。便捷，设备简单，占用空间小，是研究的主流。究的主流。备注：1、除了SCR外，其余各种方法对不同形式锅炉降低NOx的排放效果差别较大 2、除了SCR外，其余各种方法对锅炉的性能都有影响SCR工艺成为目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟工艺成为目前世界上先进的电站烟气脱硝技术

7、，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达气脱硝领域市场占有率高达98%。低低低低NOXNOX技术技术技术技术降低降低降低降低NOXNOX排放的效率排放的效率排放的效率排放的效率空气分级燃烧空气分级燃烧空气分级燃烧空气分级燃烧OFAOFA20%40%20%40%低氮燃烧器（旋流）低氮燃烧器（旋流）低氮燃烧器（旋流）低氮燃烧器（旋流）3050%3050%烟气再循环烟气再循环烟气再循环烟气再循环最多最多最多最多20%20%燃料分级燃烧燃料分级燃烧燃料分级燃烧燃料分级燃烧最多最多最多最多50%50%SNCRSNCR3045%3045%SCRSCR90%90%以上以上以上以上各种控制方法的效率：各种控制方法的

8、效率：l l19501950年，美国人首先提出年，美国人首先提出年，美国人首先提出年，美国人首先提出SCRSCR概念概念概念概念l l19591959年，美国年，美国年，美国年，美国EegelhardEegelhard公司，申请了公司，申请了公司，申请了公司，申请了SCRSCR技术的发明专利技术的发明专利技术的发明专利技术的发明专利l l19721972年，日本正式开始研究和开发年，日本正式开始研究和开发年，日本正式开始研究和开发年，日本正式开始研究和开发l l19831983年，日本竹原电厂年，日本竹原电厂年，日本竹原电厂年，日本竹原电厂3 3号机组号机组号机组号机组700700MWMW，S

9、CRSCR运行成功，脱硝率运行成功，脱硝率运行成功，脱硝率运行成功，脱硝率80%80%l l1981984 4年，德国引进年，德国引进年，德国引进年，德国引进SCRSCR技术，建立第一个技术，建立第一个技术，建立第一个技术，建立第一个SCRSCR脱硝燃煤电厂脱硝燃煤电厂脱硝燃煤电厂脱硝燃煤电厂l l19931993年，美国第一套燃煤年，美国第一套燃煤年，美国第一套燃煤年，美国第一套燃煤SCRSCR装置，在新泽西州的装置，在新泽西州的装置，在新泽西州的装置，在新泽西州的285285MWMW电厂建成电厂建成电厂建成电厂建成l l日本配备日本配备日本配备日本配备SCRSCR脱硝装置超过脱硝装置超过脱

10、硝装置超过脱硝装置超过300300套，占总装机容量的套，占总装机容量的套，占总装机容量的套，占总装机容量的93%93%l l德国装有德国装有德国装有德国装有SCRSCR装置电厂的总装机容量，已超过装置电厂的总装机容量，已超过装置电厂的总装机容量，已超过装置电厂的总装机容量，已超过6000060000MWMW，50MW50MW以上以上以上以上电厂都配了电厂都配了电厂都配了电厂都配了SCRSCR脱硝系统脱硝系统脱硝系统脱硝系统l l美国已经将这种方法作为大型火电厂脱硝的重点应用技术。美国已经将这种方法作为大型火电厂脱硝的重点应用技术。美国已经将这种方法作为大型火电厂脱硝的重点应用技术。美国已经将这

11、种方法作为大型火电厂脱硝的重点应用技术。 3、SCR脱硝技术的发展史：脱硝技术的发展史：4、SCR反应原理图：反应原理图：间接化学反应及副作用间接化学反应及副作用 当烟气温度超过规定值（430）时，易发生氨氧化反应，并增加NO的浓度和减少有效NH3的量，而且催化剂易烧结失去活性。 在催化剂活性物质钒的作用下，烟气中的SO2在高温和氧气作用下一部分被氧化成SO3，称之为SO2/SO3转化率，该值一般被控制在1.01.5%,其高低与烟温、催化剂特性、含氧量、SO2浓度有关。 由于运行SCR时，烟气中SO3浓度升高，在低温（320）条件下，易生成硫酸氨和硫酸氢氨，将会在催化剂和下游设备上沉积腐蚀；n

12、 nSCRSCRSCRSCR装置布置在锅炉省煤器后，对锅炉性能影响小；装置布置在锅炉省煤器后，对锅炉性能影响小；装置布置在锅炉省煤器后，对锅炉性能影响小；装置布置在锅炉省煤器后，对锅炉性能影响小；n n脱硝去除率高，可达脱硝去除率高，可达脱硝去除率高，可达脱硝去除率高，可达90%90%90%90%以上；以上；以上；以上；n n脱硝装置性能可靠、稳定，设备可用率达脱硝装置性能可靠、稳定，设备可用率达脱硝装置性能可靠、稳定，设备可用率达脱硝装置性能可靠、稳定，设备可用率达98%98%98%98%；n n催化剂寿命长，使用时间可长达催化剂寿命长，使用时间可长达催化剂寿命长，使用时间可长达催化剂寿命长

13、，使用时间可长达24000240002400024000小时；小时；小时；小时；n nNH3NH3NH3NH3逃逸率低逃逸率低逃逸率低逃逸率低, , , ,可达可达可达可达2 2 2 25ppm5ppm5ppm5ppm；n nSO2/SO3SO2/SO3SO2/SO3SO2/SO3转化率低，可达转化率低，可达转化率低，可达转化率低，可达0.50.50.50.51%1%1%1%；n n无其他副产品无其他副产品无其他副产品无其他副产品, , , ,无二次污染。无二次污染。无二次污染。无二次污染。5、SCR脱硝工艺特点：脱硝工艺特点：6、SCR工艺系统组成和布置：工艺系统组成和布置：n n系统组成：

14、系统组成：系统组成：系统组成： 烟气系统烟气系统烟气系统烟气系统 脱硝反应塔脱硝反应塔脱硝反应塔脱硝反应塔 催化剂催化剂催化剂催化剂 吹灰系统吹灰系统吹灰系统吹灰系统 烟道系统烟道系统烟道系统烟道系统 混合器混合器混合器混合器 氨喷射系统氨喷射系统氨喷射系统氨喷射系统氨制备系统氨制备系统氨制备系统氨制备系统 氨存储制备系统氨存储制备系统氨存储制备系统氨存储制备系统 氨氨氨氨/ /空气混合系统空气混合系统空气混合系统空气混合系统 n n典型布置：典型布置：典型布置：典型布置： 反应区：反应区：反应区：反应区： 煤粉炉煤粉炉煤粉炉煤粉炉 高尘布置、低尘布置高尘布置、低尘布置高尘布置、低尘布置高尘布

15、置、低尘布置 燃气轮机燃气轮机燃气轮机燃气轮机氨存储制备区氨存储制备区氨存储制备区氨存储制备区常规燃煤电厂常规燃煤电厂SCR系统：高含尘布置系统：高含尘布置常规燃煤电厂常规燃煤电厂SCR系统：低含尘布置系统：低含尘布置n n高含尘布置高含尘布置高含尘布置高含尘布置 是催化剂活性最佳的温度区间。是催化剂活性最佳的温度区间。是催化剂活性最佳的温度区间。是催化剂活性最佳的温度区间。 尘对催化剂的冲刷和活性降低影响大，催化剂工作寿命一般为尘对催化剂的冲刷和活性降低影响大，催化剂工作寿命一般为尘对催化剂的冲刷和活性降低影响大，催化剂工作寿命一般为尘对催化剂的冲刷和活性降低影响大，催化剂工作寿命一般为2

16、23 3年年年年 。 SO SO2 2对脱硝有影响。对脱硝有影响。对脱硝有影响。对脱硝有影响。n n低含尘布置低含尘布置低含尘布置低含尘布置 提高催化剂的工作寿命，可达到提高催化剂的工作寿命，可达到提高催化剂的工作寿命，可达到提高催化剂的工作寿命，可达到3 35 5年。年。年。年。 需要外界提供大量的加热能量，系统复杂，增加了能耗和运行成本。需要外界提供大量的加热能量，系统复杂，增加了能耗和运行成本。需要外界提供大量的加热能量，系统复杂，增加了能耗和运行成本。需要外界提供大量的加热能量，系统复杂，增加了能耗和运行成本。SCR布置比较：布置比较：火电厂SCR系统典型流程图n n烟气系统：烟气系统

17、：烟气系统：烟气系统： 含进出口烟道、旁路烟含进出口烟道、旁路烟含进出口烟道、旁路烟含进出口烟道、旁路烟道、省煤器旁路烟道、道、省煤器旁路烟道、道、省煤器旁路烟道、道、省煤器旁路烟道、密封风机、烟气混合密封风机、烟气混合密封风机、烟气混合密封风机、烟气混合器、挡板、膨胀节。器、挡板、膨胀节。器、挡板、膨胀节。器、挡板、膨胀节。 含反应器，催化剂，吹含反应器，催化剂，吹含反应器，催化剂，吹含反应器，催化剂，吹灰器。灰器。灰器。灰器。7、SCR系统系统-烟气系统：烟气系统：旁路烟道：布置在旁路烟道：布置在SCR反应器入口与空预器入口之间。反应器入口与空预器入口之间。因因在在美美国国，SCR在在夏夏

18、季季臭臭氧氧季季节节运运行行，冬冬季季关关闭闭，中中间间存存在在停停运运时时间间，但但为为了了正正常常发发电电和和延延长长催催化化剂剂使使用用寿寿命命，在在有有这这种种运运行行要要求求的的电电厂厂中中专专门门设设置置了了SCR旁旁路。路。 脱硝反应器：脱硝反应器：催化剂的安装及更换：催化剂的安装及更换：催化剂使用管理曲线：催化剂使用管理曲线：目前国外目前国外SCR中催化反应塔中催化反应塔清灰方式主要分为蒸汽吹灰和声波吹灰。清灰方式主要分为蒸汽吹灰和声波吹灰。 蒸汽吹灰：蒸汽吹灰： 清灰彻底，能有效清除积灰。清灰彻底，能有效清除积灰。但消耗蒸汽量大，机械维护量大但消耗蒸汽量大，机械维护量大，运行

19、费用高，操作不当，可能，运行费用高，操作不当，可能造成烟气过湿，造成粘灰和腐蚀造成烟气过湿，造成粘灰和腐蚀。 催化剂吹灰系统：催化剂吹灰系统： 声波吹灰器声波吹灰器：是通过声波发生器将压缩空气调制成高强声波，是通过声波发生器将压缩空气调制成高强声波，声波在塔内空间里传播，引起催化剂表面积灰粒子循环往复的振动，声波在塔内空间里传播，引起催化剂表面积灰粒子循环往复的振动，对灰粒之间及管壁之间的结合力起到减弱和破坏的作用，同时在灰粒对灰粒之间及管壁之间的结合力起到减弱和破坏的作用，同时在灰粒本身重量或烟气冲刷力作用下，不能连续沉积，同时部分被烟气带走。本身重量或烟气冲刷力作用下，不能连续沉积，同时部

20、分被烟气带走。 优点是投资低，运行费用低，但不能有效地移除积灰，只能防优点是投资低，运行费用低，但不能有效地移除积灰，只能防止粉尘沉积。止粉尘沉积。 氨稀释系统：主要设备为稀释空气风机（或采用锅炉一次风）和氨氨稀释系统：主要设备为稀释空气风机（或采用锅炉一次风）和氨氨稀释系统：主要设备为稀释空气风机（或采用锅炉一次风）和氨氨稀释系统：主要设备为稀释空气风机（或采用锅炉一次风）和氨/ /空气稀释混合器，保证将纯空气稀释混合器，保证将纯空气稀释混合器，保证将纯空气稀释混合器，保证将纯NH3NH3稀释在稀释在稀释在稀释在5%5%以内，避免自然或以内，避免自然或以内，避免自然或以内，避免自然或爆炸。爆

21、炸。爆炸。爆炸。 氨喷射系统：包括氨气母管、喷氨阀门站、喷氨格栅、喷嘴。氨喷射系统：包括氨气母管、喷氨阀门站、喷氨格栅、喷嘴。氨喷射系统：包括氨气母管、喷氨阀门站、喷氨格栅、喷嘴。氨喷射系统：包括氨气母管、喷氨阀门站、喷氨格栅、喷嘴。 喷氨格栅布置在反应器入口前一定距离处的直段烟道上，将烟道截喷氨格栅布置在反应器入口前一定距离处的直段烟道上，将烟道截喷氨格栅布置在反应器入口前一定距离处的直段烟道上，将烟道截喷氨格栅布置在反应器入口前一定距离处的直段烟道上，将烟道截面划分为多个独立的喷氨小区域，每个区域的氨流量可精确控制，面划分为多个独立的喷氨小区域，每个区域的氨流量可精确控制，面划分为多个独立

22、的喷氨小区域，每个区域的氨流量可精确控制，面划分为多个独立的喷氨小区域，每个区域的氨流量可精确控制，确保氨气均匀注射到烟气中。确保氨气均匀注射到烟气中。确保氨气均匀注射到烟气中。确保氨气均匀注射到烟气中。 若要求较高的脱硝率或烟道距离较短，则必须在氨喷射格栅后增加若要求较高的脱硝率或烟道距离较短，则必须在氨喷射格栅后增加若要求较高的脱硝率或烟道距离较短，则必须在氨喷射格栅后增加若要求较高的脱硝率或烟道距离较短，则必须在氨喷射格栅后增加烟气混合器，以保证烟气混合器，以保证烟气混合器，以保证烟气混合器，以保证NH3NH3与烟气的混合效果。与烟气的混合效果。与烟气的混合效果。与烟气的混合效果。氨稀释

23、及喷射系统氨稀释及喷射系统氨氨/空气稀释系统：空气稀释系统：SCR反应区典型布置图：反应区典型布置图：SCR反应区典型布置图：反应区典型布置图：n n 液氨纯液氨纯液氨纯液氨纯 NHNH3 3n n 氨水氨水氨水氨水NHNH3 3 HH2 20 0n n 尿素尿素尿素尿素 CO ( NHCO ( NH2 2 ) ) 2 2 还原剂的种类：还原剂的种类：尿素尿素尿素尿素氨水氨水氨水氨水(19.5%)(19.5%)液氨液氨液氨液氨氨的耗量氨的耗量氨的耗量氨的耗量1 11 11 1还原剂的耗量还原剂的耗量还原剂的耗量还原剂的耗量1.81.85.15.11 1初始投资初始投资初始投资初始投资1.81.

24、81 11.61.6运行费用运行费用运行费用运行费用0.40.41 10.30.3风险管理风险管理风险管理风险管理小小小小小小小小显著显著显著显著还原剂的比较：还原剂的比较：SCR系统系统-液氨制备系统：液氨制备系统：n n液氨制备系统主要设备液氨制备系统主要设备液氨制备系统主要设备液氨制备系统主要设备: :* *卸氨压缩机卸氨压缩机卸氨压缩机卸氨压缩机：根据卸氨时间确定。根据卸氨时间确定。根据卸氨时间确定。根据卸氨时间确定。* *液氨储罐：一般采用卧式储罐液氨储罐：一般采用卧式储罐液氨储罐：一般采用卧式储罐液氨储罐：一般采用卧式储罐，严格按压力容器设计标准执行严格按压力容器设计标准执行严格按

25、压力容器设计标准执行严格按压力容器设计标准执行，并并并并考虑有必要的遮阳装置考虑有必要的遮阳装置考虑有必要的遮阳装置考虑有必要的遮阳装置。* *液氨蒸发器：采用电或蒸汽加热方式液氨蒸发器：采用电或蒸汽加热方式液氨蒸发器：采用电或蒸汽加热方式液氨蒸发器：采用电或蒸汽加热方式* * 氨气缓冲罐：根据缓冲时间确定。氨气缓冲罐：根据缓冲时间确定。氨气缓冲罐：根据缓冲时间确定。氨气缓冲罐：根据缓冲时间确定。* *氨检测系统：由于氨为有毒易燃气体氨检测系统：由于氨为有毒易燃气体氨检测系统：由于氨为有毒易燃气体氨检测系统：由于氨为有毒易燃气体，液氨储存及供应系统周边设液氨储存及供应系统周边设液氨储存及供应系

26、统周边设液氨储存及供应系统周边设有氨气泄露检测器，以检测和显示大气中氨的浓度有氨气泄露检测器，以检测和显示大气中氨的浓度有氨气泄露检测器，以检测和显示大气中氨的浓度有氨气泄露检测器，以检测和显示大气中氨的浓度，并及时报警并及时报警并及时报警并及时报警。 * *氨系统消防氨系统消防氨系统消防氨系统消防: : 采用水喷淋系统采用水喷淋系统采用水喷淋系统采用水喷淋系统。 n n液氨系统布置要求液氨系统布置要求液氨系统布置要求液氨系统布置要求: : 由于氨为有毒、易燃气由于氨为有毒、易燃气由于氨为有毒、易燃气由于氨为有毒、易燃气体，属乙类危险品，按体，属乙类危险品，按体，属乙类危险品，按体，属乙类危险

27、品，按国家标准要求规定，氨国家标准要求规定，氨国家标准要求规定，氨国家标准要求规定，氨系统设备距离周边建筑系统设备距离周边建筑系统设备距离周边建筑系统设备距离周边建筑物消防距离一般要求为物消防距离一般要求为物消防距离一般要求为物消防距离一般要求为252530m30m，氨区域内相，氨区域内相，氨区域内相，氨区域内相关设备布置也有规定的关设备布置也有规定的关设备布置也有规定的关设备布置也有规定的消防距离。消防距离。消防距离。消防距离。 无色气体无色气体无色气体无色气体, ,有刺激性恶臭味，熔点有刺激性恶臭味，熔点有刺激性恶臭味，熔点有刺激性恶臭味，熔点-77.7-77.7，沸点，沸点，沸点，沸点-

28、33.35-33.35。自燃。自燃。自燃。自燃点点点点651.11651.11。氨蒸气与空气混合物爆炸极限。氨蒸气与空气混合物爆炸极限。氨蒸气与空气混合物爆炸极限。氨蒸气与空气混合物爆炸极限161625%(25%(最易引燃最易引燃最易引燃最易引燃浓度浓度浓度浓度17%)17%)，氨在，氨在，氨在，氨在2020水中溶解度水中溶解度水中溶解度水中溶解度34%34%。 人接触人接触人接触人接触553mg/m3553mg/m3可发生强烈的刺激症状可发生强烈的刺激症状可发生强烈的刺激症状可发生强烈的刺激症状，可耐受可耐受可耐受可耐受1.251.25分钟分钟分钟分钟; ; 350035007000mg/m

29、37000mg/m3浓度下可立即死亡。中国车间卫生环境标准浓度下可立即死亡。中国车间卫生环境标准浓度下可立即死亡。中国车间卫生环境标准浓度下可立即死亡。中国车间卫生环境标准要求氨泄露为要求氨泄露为要求氨泄露为要求氨泄露为30mg/m330mg/m3。 氨为有毒、爆炸气体，须储存于阴凉、通风良好、不燃结构建筑的氨为有毒、爆炸气体，须储存于阴凉、通风良好、不燃结构建筑的氨为有毒、爆炸气体，须储存于阴凉、通风良好、不燃结构建筑的氨为有毒、爆炸气体，须储存于阴凉、通风良好、不燃结构建筑的库房。泄露时必须采用水喷淋消防系统库房。泄露时必须采用水喷淋消防系统库房。泄露时必须采用水喷淋消防系统库房。泄露时必

30、须采用水喷淋消防系统 。液氨特性：液氨特性：l l 根据在线采集的前馈和反馈数据，对反应器中的烟气温根据在线采集的前馈和反馈数据，对反应器中的烟气温根据在线采集的前馈和反馈数据，对反应器中的烟气温根据在线采集的前馈和反馈数据，对反应器中的烟气温度、氨的喷入量、各阀门的开关、吹灰器的起停等进行度、氨的喷入量、各阀门的开关、吹灰器的起停等进行度、氨的喷入量、各阀门的开关、吹灰器的起停等进行度、氨的喷入量、各阀门的开关、吹灰器的起停等进行自动控制。自动控制。自动控制。自动控制。l l了解催化剂的活性状况了解催化剂的活性状况了解催化剂的活性状况了解催化剂的活性状况l l 降低运行成本降低运行成本降低运

31、行成本降低运行成本8、控制系统、控制系统：入口入口入口入口NONOX X浓度浓度浓度浓度锅炉运行工况锅炉运行工况锅炉运行工况锅炉运行工况燃料特性燃料特性燃料特性燃料特性设定脱硝效率设定脱硝效率设定脱硝效率设定脱硝效率控制分析软件控制分析软件控制分析软件控制分析软件催化剂状态参数催化剂状态参数催化剂状态参数催化剂状态参数NH3NH3的流量的流量的流量的流量控制系统示意图控制系统示意图：l 脱硝率脱硝率l 氨的消耗量氨的消耗量l 氨的逃逸率氨的逃逸率l 催化剂寿命催化剂寿命l SO2/SO3 的转化率的转化率l 系统阻力系统阻力9、典型的、典型的SCR系统性能保证内容：系统性能保证内容：n n第一

32、层催化剂入口烟气的均匀性第一层催化剂入口烟气的均匀性入口烟气速度偏差入口烟气速度偏差入口烟气温度偏差入口烟气温度偏差入口入口NH3/NOXNH3/NOX摩尔比绝对偏差摩尔比绝对偏差 n n催化剂的质量催化剂的质量化学使用寿命（保证脱硝效率等的使用时间）化学使用寿命（保证脱硝效率等的使用时间）机械使用寿命机械使用寿命氨的逃逸率氨的逃逸率SO2/SO3SO2/SO3转化率转化率阻力阻力n n改造项目改造项目工期工期10、SCR脱硝工程的关键：脱硝工程的关键： 1 1、烟气速度分布偏差：、烟气速度分布偏差：、烟气速度分布偏差：、烟气速度分布偏差：Cv15%Cv15%； 2 2、烟气温度分布偏差：、烟

33、气温度分布偏差：、烟气温度分布偏差：、烟气温度分布偏差：2020； 3 3、NH3/NOxNH3/NOx浓度分布偏差：浓度分布偏差：浓度分布偏差：浓度分布偏差： 脱硝率脱硝率脱硝率脱硝率80%80%时：时：时：时： Cv10%Cv10%； 脱硝率脱硝率脱硝率脱硝率808090%90%时：时：时：时： Cv5%Cv5%； 脱硝率脱硝率脱硝率脱硝率90%90%时：时：时：时： Cv3%Cv3%；烟气流场性能要求：烟气流场性能要求：设计不佳导致的积灰：设计不佳导致的积灰：n n场地空间的局限性场地空间的局限性场地空间的局限性场地空间的局限性n n烟气系统压降增加，需校核引风机的出力烟气系统压降增加，

34、需校核引风机的出力烟气系统压降增加，需校核引风机的出力烟气系统压降增加，需校核引风机的出力n n校核锅炉的防爆压力校核锅炉的防爆压力校核锅炉的防爆压力校核锅炉的防爆压力n n对锅炉空预器的改造对锅炉空预器的改造对锅炉空预器的改造对锅炉空预器的改造n n对原锅炉的构架加固和对原锅炉的构架加固和对原锅炉的构架加固和对原锅炉的构架加固和 基础处理基础处理基础处理基础处理n n对锅炉烟道的改造对锅炉烟道的改造对锅炉烟道的改造对锅炉烟道的改造n n可能需对除尘器加固可能需对除尘器加固可能需对除尘器加固可能需对除尘器加固n n管道和电缆铺设改造管道和电缆铺设改造管道和电缆铺设改造管道和电缆铺设改造n n电

35、厂控制系统的改造电厂控制系统的改造电厂控制系统的改造电厂控制系统的改造11、SCR脱硝技术改造工程的特脱硝技术改造工程的特殊性：殊性：1、SCR操作对锅炉烟气成份的影响： 1）SCR操作时只喷入少量的氨和稀释空气（600MW机组约500kg/h，稀释风量约15000Nm3/h），使NOx反应还原成N2和H2O，该部分对锅炉烟气量而言，是微量反映，因此对烟气成分参数并无影响；2）反应器及烟道有适当保温，因此回到空气预热器，烟气温度微下降23； 总之SCR对空预器入口的烟气量和温度基本无影响。12、增加、增加SCR脱硝装置对锅炉系统的脱硝装置对锅炉系统的影响：影响：2、对锅炉岛总体布置的影响 在没

36、有装设SCR装置的型锅炉上，通常将回转式空气预热器布置在省煤器下方，一次风机和送风机布置于空气预热器后。 同步装设SCR装置的锅炉，为了烟道布置顺畅、减少烟气则阻力且为SCR装置留有足够的布置空间，一般将空气预热器拉出，布置在锅炉尾部受热面最后一排柱外侧，在空气预热器上方布置SCR装置，为了节约占地，可将一次风机和送风机布置于空气预热器前、省煤器下方。3 3 3 3、对锅炉钢结构的影响、对锅炉钢结构的影响、对锅炉钢结构的影响、对锅炉钢结构的影响 装装设设SCRSCR装装置置的的锅锅炉炉，支支撑撑SCRSCR装装置置的的钢钢架架通通常常是是与与锅锅炉炉钢钢架架为为同同一一联联合合体体系系，不不论

37、论SCRSCR装装置置布布置置在在锅锅炉炉钢钢架架内内或或外外，锅锅炉炉钢钢架架均均要要承承受受一一定定的的荷荷载载。改改造造机机组必须校核钢支架强度。组必须校核钢支架强度。4 4 4 4、对锅炉炉膛承压设计的影响、对锅炉炉膛承压设计的影响、对锅炉炉膛承压设计的影响、对锅炉炉膛承压设计的影响 由由于于装装设设了了SCRSCR装装置置后后，600MW600MW机机组组烟烟气气侧侧阻阻力力要要增增加加1000Pa1000Pa左左右右，引引风风机机的的风风压压会会相相应应提提高高，因因此此，要对炉膛的承压设计进行核算。要对炉膛的承压设计进行核算。5 5 5 5、对空预器设计及其性能影响、对空预器设计

38、及其性能影响、对空预器设计及其性能影响、对空预器设计及其性能影响 由于在催化反应中由于在催化反应中SO2将转化成将转化成SO3，除了生成黏性的硫酸氢铵以外，除了生成黏性的硫酸氢铵以外,反应器下游的反应器下游的SO3也会有明显的增加，使得烟气露点温度提高也会有明显的增加，使得烟气露点温度提高,并在空气并在空气预热器冷端受热面上凝结成硫酸，从而对受热面造成腐蚀。预热器冷端受热面上凝结成硫酸，从而对受热面造成腐蚀。设计影响：设计影响： 空预器在防止堵塞和冷段清洗方面须作如下特殊设计：空预器在防止堵塞和冷段清洗方面须作如下特殊设计：热元件采用高吹灰通透性的波形；热元件采用高吹灰通透性的波形；合并传统的

39、冷段和中温段，其冷段传热元件增高；合并传统的冷段和中温段，其冷段传热元件增高；冷段层采用搪瓷表面传热元件；冷段层采用搪瓷表面传热元件；空空预预器器吹吹灰灰次次数数增增加加，吹吹灰灰器器采采用用双双介介质质，常常规规吹吹灰灰介介质质为为蒸蒸汽汽，停机清洗介质为高压水等。停机清洗介质为高压水等。性能影响：性能影响：性能影响：性能影响：* * * *由由由由于于于于传传传传热热热热元元元元件件件件高高高高度度度度增增增增加加加加，空空空空预预预预器器器器烟烟烟烟气气气气、空空空空气气气气阻阻阻阻力力力力通通通通常常常常增增增增加加加加150150150150200Pa200Pa200Pa200Pa；

40、* * * *逃逃逃逃逸逸逸逸的的的的NH3NH3NH3NH3与与与与烟烟烟烟气气气气中中中中SO3SO3SO3SO3和和和和H2OH2OH2OH2O形形形形成成成成NH4HSO4NH4HSO4NH4HSO4NH4HSO4，在在在在温温温温度度度度150150150150230230230230范范范范围围围围内内内内它它它它会会会会对对对对空空空空预预预预器器器器冷冷冷冷段段段段形形形形成成成成强强强强烈烈烈烈腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀；同同同同时时时时，造造造造成成成成空空空空预预预预器器器器的的的的积积积积灰灰灰灰。据据据据测测测测试试试试结结结结果果果果表表表表明明明明，若若若若氨氨氨氨逃逃逃逃

41、逸逸逸逸率率率率为为为为3ppm3ppm3ppm3ppm，空空空空预预预预器器器器运运运运行行行行6 6 6 6个个个个月月月月后后后后阻阻阻阻力力力力增增增增加约加约加约加约50505050。* * * *空空空空预预预预器器器器烟烟烟烟气气气气侧侧侧侧负负负负压压压压增增增增加加加加较较较较多多多多，其其其其漏漏漏漏风风风风压压压压差差差差增增增增加加加加，通通通通常常常常空空空空预预预预器器器器漏漏漏漏风风风风率率率率增加约增加约增加约增加约0.80.80.80.81.51.51.51.5。7 7 7 7、对引风机的影响、对引风机的影响、对引风机的影响、对引风机的影响 由由于于脱脱硝硝剂

42、剂的的喷喷入入量量相相对对烟烟气气量量较较少少，对对吸吸风风机机风风量量影影响响可可以以忽忽略略不不计计；但但因因SCRSCR的的阻阻力力增增加加约约1000Pa1000Pa，使使引引风风机机的的风风压压相相应应提提高高，其其功功率率也也相相应应增增加加，600MW600MW机机组组功功率率也也相相应应增增加加约约1000KW1000KW。8 8 8 8、对除尘器的影响对除尘器的影响对除尘器的影响对除尘器的影响 只只要要合合理理控控制制氨氨的的逃逃逸逸率率（一一般般控控制制在在3ppm3ppm以以下下），SCRSCR脱脱硝硝装装置置对对除除尘尘器器性性能能和和运运行行影影响响不不大大，但但需需

43、对对除除尘尘器器壳壳体体压压力设计值进行核算。力设计值进行核算。 凯迪于凯迪于凯迪于凯迪于20052005年引进美国巴威（年引进美国巴威（年引进美国巴威（年引进美国巴威（The Babcock The Babcock Wilcox CompanyWilcox Company）公司的）公司的）公司的）公司的SCRSCR烟气脱硝技术。烟气脱硝技术。烟气脱硝技术。烟气脱硝技术。 B BWW通过提供技术支持通过提供技术支持通过提供技术支持通过提供技术支持 和系统性能保证，全面支和系统性能保证，全面支和系统性能保证，全面支和系统性能保证，全面支持凯迪脱硝技术在中国的推广，为我公司在脱硝行持凯迪脱硝技术在

44、中国的推广，为我公司在脱硝行持凯迪脱硝技术在中国的推广，为我公司在脱硝行持凯迪脱硝技术在中国的推广，为我公司在脱硝行业的发展提供强有力的技术支持。业的发展提供强有力的技术支持。业的发展提供强有力的技术支持。业的发展提供强有力的技术支持。脱硝技术的引进：脱硝技术的引进：技术特点：技术特点： 优化的喷氨系统 优化的静态混合器 丰富的爆米花灰处理经验 物理模型和CDF流场模拟为节约成本提供有利保障含氨含氨含氨含氨/ /空气母管、喷氨格栅、喷嘴、管路空气母管、喷氨格栅、喷嘴、管路空气母管、喷氨格栅、喷嘴、管路空气母管、喷氨格栅、喷嘴、管路阀门等。阀门等。阀门等。阀门等。将烟道断面划分为多个独立的区域。

45、对每将烟道断面划分为多个独立的区域。对每将烟道断面划分为多个独立的区域。对每将烟道断面划分为多个独立的区域。对每个区域的氨流量精确控制。个区域的氨流量精确控制。个区域的氨流量精确控制。个区域的氨流量精确控制。优点：提高脱硝率优点：提高脱硝率优点：提高脱硝率优点：提高脱硝率减少了减少了减少了减少了NHNH3 3的消耗的消耗的消耗的消耗降低了降低了降低了降低了NHNH3 3的逃逸率的逃逸率的逃逸率的逃逸率减少了硫酸铵、硫酸氢铵的生成减少了硫酸铵、硫酸氢铵的生成减少了硫酸铵、硫酸氢铵的生成减少了硫酸铵、硫酸氢铵的生成喷氨系统：喷氨系统：喷氨系统：喷氨系统：喷氨系统喷氨系统典型的阀门组站：典型的阀门组

46、站：l l脱硝高效率脱硝高效率l l对烟气流速、浓度、温度的不平衡高效修正对烟气流速、浓度、温度的不平衡高效修正l l对混合长度要求降至最低对混合长度要求降至最低l l现场调试的时间大幅降低，由几周缩短到几天现场调试的时间大幅降低，由几周缩短到几天l l氨逃逸率降低，减少氨的消耗氨逃逸率降低，减少氨的消耗静态混合器静态混合器BW结构工程标准是BW公司在AISCASD设计规范和ASME规范基础上总结出的一套设计标准。它主要用于高温下的烟道设计及钢结构设计。它将本来用于常温下的AISCASD设计规范各种应力和许用应力计算公式进行高温状态下调整，并考虑了ASME标准的影响。规定了各种材料在高温下的最

47、高使用温度。对SCR反应器支架，它给出了相应材料在高温下的蠕变失效强度曲线，便于反应器支架设计的选材和设计。SCR反应器：反应器：设计要保证入口的烟气速度场、温度场、设计要保证入口的烟气速度场、温度场、 NH3/NOx浓度场分布均匀。浓度场分布均匀。方法：方法：l计算流体动力模型（计算流体动力模型（CFD）l实物模型实物模型SCR反应器：反应器： 国家级企业技术中心国家级企业技术中心国家级企业技术中心国家级企业技术中心 国家级企业研究开发中心国家级企业研究开发中心国家级企业研究开发中心国家级企业研究开发中心是国内少数几家唯一可以进行真实大型复杂结构及内是国内少数几家唯一可以进行真实大型复杂结构

48、及内是国内少数几家唯一可以进行真实大型复杂结构及内是国内少数几家唯一可以进行真实大型复杂结构及内部两相流数值计算的企业。部两相流数值计算的企业。部两相流数值计算的企业。部两相流数值计算的企业。凯迪研发中心凯迪研发中心实力雄厚的技术支撑平台：实力雄厚的技术支撑平台：模拟实例：模拟实例： 图图1 1： NH3/NOxNH3/NOx摩尔比摩尔比（无烟气混合器，无喷氨区域调节）（无烟气混合器，无喷氨区域调节） 图图2 2：NH3/NOxNH3/NOx摩尔比摩尔比（有烟气混合器，无喷氨区域调节）（有烟气混合器，无喷氨区域调节）图图3 3：无调节时，喷入氨的区域分配图：无调节时，喷入氨的区域分配图 图图4

49、 4：NH3/NOxNH3/NOx摩尔比摩尔比（有烟气混合器，有喷氨区域调节）（有烟气混合器，有喷氨区域调节）（计计算算机机模模拟拟C CF FD D ）反反应应器器入入口口N NH H3 3/ /N NO Ox x摩摩尔尔比比分分布布整流器后（催化剂入口）烟气速度矢量分布：整流器后（催化剂入口）烟气速度矢量分布：一般采用一般采用一般采用一般采用1/121/12的比例。包括从省煤器出口到空预器入口：的比例。包括从省煤器出口到空预器入口：的比例。包括从省煤器出口到空预器入口：的比例。包括从省煤器出口到空预器入口： l l使烟气速度均方根速度偏差小于反应塔入口平均速度的使烟气速度均方根速度偏差小于反应塔入口平均速度的15%15%。l l使系统压降最小使系统压降最小l l使氨与烟气均匀混合使氨与烟气均匀混合 l l使积灰最少使积灰最少l l获得与省煤器旁路烟气的均匀混合。获得与省煤器旁路烟气的均匀混合。实体模型：实体模型：某燃煤电厂某燃煤电厂SCR系统的系统的1：12实物模型：实物模型：