脱硝技术介绍(SCR) PPT
合集下载
SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整ppt课件
11
NOx的脱除率对催化剂影响是在一定烟气条件下，取决于催化剂组 成、比表面积、线速度LV和空速SV。在烟气量一定时，SV值决定催 化剂用量。LV决定催化剂反应器的截面和高度，因而也决定系统阻力。 烟气中的飞灰造成催化剂机械磨损：SCR反应器中的催化剂垂直布 置，烟气自反应器顶部垂直向下平行催化剂流动，在较大烟气流速下， 烟气中的大颗灰粒对催化剂造成较大磨损。其磨损程度主要受燃煤灰 分的大小、灰粒的物理特性、催化剂孔道的烟速及催化剂的积灰情况 等影响。 催化剂的磨损与通过催化剂孔道的烟速立方成正比。图5为某电厂 催化剂堵灰造成局部烟气流速增加导致催化剂的大面积磨损、脱硝效 率下降、脱硝入口烟道磨损及氨逃逸率增加。
尿素热解法脱硝系统包括尿素溶解罐系统、尿素溶液储罐系统、计 量分配模块系统、尿素溶液热解炉系统、SCR反应器系统、伴热系统、 水冲洗系统和加热蒸汽及疏水回收系统。 工艺流程 SCR 烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素溶液制备系统、 尿素热解炉系统、催化剂、烟气系统、反应器等组成。核心区域是反 应器，内装催化剂。外运来的尿素通过溶解后储存在罐内，通过热解 反应后转化为氨气，并将氨气通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴 喷入烟气 中与烟气混合， 再经静态混合器充分混合后进入催化反应器。当达到 反 应温度且与氨气充分混合的烟气气流经 SCR 反应器的催化层时， 氨气与 NOx 发生 催化氧化还原反应，将 NOx 还原为无害的 N2 和 H2O。 在正常运行过程中最重要的运行参数是烟气温度、 烟气流速、 氧 气浓度、 SO3浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是 选择催化剂的重要 运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行， 同时存在催化的最佳温度，
4
烟气脱硝技术介绍讲述ppt课件
3.2 烟气脱硝技术 对完全燃烧后的烟道气用化学还原、物理吸附、
化学吸收、生物降解的方法达到降低NOx的目的。
14
3.1低NOx燃烧技术
（1）低过量空气燃烧 （2）空气分级燃烧 （3）燃料分级燃烧 （4）烟气再循环 （5）低NOx燃烧器
锅炉设计及制造单位在使用此类技术 时具有各方面的优势,无能是新建锅炉还是老 机的改造。
17
烟气脱硝应用
SCR和SNCR脱硝技术已经非常成功地应用在 工业装置，SNCR和SCR它们都是将还原剂注 入烟道气中，与NOX进行选择性反应, NOX被 还原成氮气和水。还原剂通常采用氨(NH3) 或尿素。
化学反应式为：
4NO 4NH3 O2 4N2 6H2O
18
19
12
2.3有关NOX控制的措施、政策
措施： ● 推广低氮燃烧技术改造，新建装置采用分级燃烧技 术和低NOX燃烧器。逐步要求20万千瓦及以上机 组 实施SCR。 ● 目前执行的排污收费。参照二氧化硫排污收费标 准 0.63元/kg。收费从2005年7月1日开始。
政策： ● 电厂脱硝项目的示范工程，给予一定的资助，老
5
1.2国内NOx的排放和污染现状
中国NOx排放总量 中国NOx排放各行业份额
6
中国NOx排放总量
年度
1990 1995 1998 2000 2003
总计（万吨）
850 1000 1100 1200 1600
资料来源
王文兴等 Kilmont 田贺忠 Aardenne 田贺忠
7
1997年中国NOx排放各行业份额（万吨）
4
1.1.2危害 对人体健康影响：NO2 吸入对心、肝、肾都有 影响，对神经系统有麻醉作用。
化学吸收、生物降解的方法达到降低NOx的目的。
14
3.1低NOx燃烧技术
（1）低过量空气燃烧 （2）空气分级燃烧 （3）燃料分级燃烧 （4）烟气再循环 （5）低NOx燃烧器
锅炉设计及制造单位在使用此类技术 时具有各方面的优势,无能是新建锅炉还是老 机的改造。
17
烟气脱硝应用
SCR和SNCR脱硝技术已经非常成功地应用在 工业装置，SNCR和SCR它们都是将还原剂注 入烟道气中，与NOX进行选择性反应, NOX被 还原成氮气和水。还原剂通常采用氨(NH3) 或尿素。
化学反应式为：
4NO 4NH3 O2 4N2 6H2O
18
19
12
2.3有关NOX控制的措施、政策
措施： ● 推广低氮燃烧技术改造，新建装置采用分级燃烧技 术和低NOX燃烧器。逐步要求20万千瓦及以上机 组 实施SCR。 ● 目前执行的排污收费。参照二氧化硫排污收费标 准 0.63元/kg。收费从2005年7月1日开始。
政策： ● 电厂脱硝项目的示范工程，给予一定的资助，老
5
1.2国内NOx的排放和污染现状
中国NOx排放总量 中国NOx排放各行业份额
6
中国NOx排放总量
年度
1990 1995 1998 2000 2003
总计（万吨）
850 1000 1100 1200 1600
资料来源
王文兴等 Kilmont 田贺忠 Aardenne 田贺忠
7
1997年中国NOx排放各行业份额（万吨）
4
1.1.2危害 对人体健康影响：NO2 吸入对心、肝、肾都有 影响，对神经系统有麻醉作用。
《SCR法脱硝》课件
法脱硝的设备原理
SCR法脱硝的设备包括催化剂反应器、氨水喷射系统、催化剂脱硝剂喷射系 统，以及各种控制设备。这些设备协同工作，实现高效的脱硝效果。
SCR法脱硝的工作流程
1
Step 1: 烟气预处理
烟气经过除尘、脱硫等工艺预处理，以减少对催化剂的污染。
2
Step 2: 氨水喷射
氨水经过喷射系统注入烟气中，与氮氧化物发生反应。
《SCR法脱硝》PPT课件
欢迎各位参加《SCR法脱硝》的PPT课件。本次分享将介绍SCR法脱硝的原 理、设备、工作流程、优势、应用领域以及未来发展，希望能为大家带来新 的见解和启发。
SCR法脱硝原理
SCR (选择性催化还原) 法脱硝通过在烟气中注入氨水或尿素，然后经过催化剂的作用，在低温下将烟气中的 氮氧化物转化为无害的氮气和水。
随着环境保护要求的提高，SCR法脱硝将在未来得到更广泛的应用。同时， 催化剂的优化和工艺的改进也将提升SCR技术的效率和成本效益。
总结与展望
通过本次分享，我们详细介绍了SCR法脱硝的原理、设备、工作流程、优势、应用领域以及未来发展。希望 此课件为您的学习和研究提供了有益的信息，引发更深入的思考和探索。
SCR法脱硝的应用领域
火电厂
工业领域
道路交通
SCR法脱硝广泛应用于火电厂， 有效降低烟气中的氮氧化物排放， 提升环境保护水平。
SCR法脱硝也被应用于工业领域， 如钢铁、石化等行业，实现工业 废气的净化处理。
SCR技术在柴油车辆中得到广泛 应用，有效净化发动机排放的氮 氧化物，改善空气质量。
SCR法脱硝的未来发展
3
Step 3: 催化剂反应
催化剂对氨水和烟气中的氮氧化物进行催化还原反应，生成无害物质。
SCR法脱硝 ppt课件
备用品耗材：采用厂家标准
4.未列入本方案的其他配套工程及设备
（1）基础（地基建设）、建筑物、排水等的一般土木建筑 工程 1式
（2）建筑物的拆迁、 挖洞、 修补工程
1式
（3）建筑物的开口封口工程、（包括墙壁穿洞工程 1式
（4）安装、 烟道、 管道布置、 保温、 涂装、电气等所有
现场工程
1式
（5）建筑物框架设计、制作
3．电气仪表设备 1）控制柜 2）仪表仪器
3）PLC
1面
形式 室外自立式
材质 符合 SSPC 材料
1式
项目
TIA×2 脱硝反应塔入口、 出口温度传感器
LIA 氨水水储槽液位计
FIC 氨水流量计
PIA 氨水储槽压力计
PA×2anshui 压力表、喷雾空气压力
NH3IA 氨气泄露报警器
XV×5 截止阀、水阀
3) 氨气混合器
1台
4）吹灰器
6台
5）架台、走廊、台阶
形式 固定翼反转式 尺寸 ￠2,200×2,500L 材质 SS400 附属品 氨水雾化喷嘴 形式 前后移动式 材质 元素管：STPT370+渗铝钢处理 动力 0.4kW 数量 6 台/座
2．还原剂供给装置 1）氨水储槽
2）氨水泵 3）氨气吸收槽 4) 清洗机
XV×2 吹灰机主阀·排水阀
1式
4．管道设备
1式
5．涂装
1式
6．保温
1式
管道线路设计关于尿素水、 蒸汽 、工业用水 、 空气管道分布，管道分布设计在主机 1 米以外 的地方。 设备交货前需完成以下工程。 下地需完成两道工序。 罐制品内面：无涂装
罐制品外表（保温层以下）：下地涂装一次
罐制品外表（保温层以上）：下地涂装一次，上 面涂装 2 次 SUS 部分、树脂部分：不涂装
4.未列入本方案的其他配套工程及设备
（1）基础（地基建设）、建筑物、排水等的一般土木建筑 工程 1式
（2）建筑物的拆迁、 挖洞、 修补工程
1式
（3）建筑物的开口封口工程、（包括墙壁穿洞工程 1式
（4）安装、 烟道、 管道布置、 保温、 涂装、电气等所有
现场工程
1式
（5）建筑物框架设计、制作
3．电气仪表设备 1）控制柜 2）仪表仪器
3）PLC
1面
形式 室外自立式
材质 符合 SSPC 材料
1式
项目
TIA×2 脱硝反应塔入口、 出口温度传感器
LIA 氨水水储槽液位计
FIC 氨水流量计
PIA 氨水储槽压力计
PA×2anshui 压力表、喷雾空气压力
NH3IA 氨气泄露报警器
XV×5 截止阀、水阀
3) 氨气混合器
1台
4）吹灰器
6台
5）架台、走廊、台阶
形式 固定翼反转式 尺寸 ￠2,200×2,500L 材质 SS400 附属品 氨水雾化喷嘴 形式 前后移动式 材质 元素管：STPT370+渗铝钢处理 动力 0.4kW 数量 6 台/座
2．还原剂供给装置 1）氨水储槽
2）氨水泵 3）氨气吸收槽 4) 清洗机
XV×2 吹灰机主阀·排水阀
1式
4．管道设备
1式
5．涂装
1式
6．保温
1式
管道线路设计关于尿素水、 蒸汽 、工业用水 、 空气管道分布，管道分布设计在主机 1 米以外 的地方。 设备交货前需完成以下工程。 下地需完成两道工序。 罐制品内面：无涂装
罐制品外表（保温层以下）：下地涂装一次
罐制品外表（保温层以上）：下地涂装一次，上 面涂装 2 次 SUS 部分、树脂部分：不涂装
SCR基本介绍PPT课件
• 目前世界上对于催化剂可以分为3类：蜂窝式 催化剂，板式催化剂，波纹板式催化剂。
.
14
序 号
名称
基材
适用灰尘浓度 (g/Nm3)
主要生产 厂家
整
1
蜂窝式 催化剂
Honeycomb
体 挤 压 成
型
≤50
江苏龙源 Cormetech 触媒化成
Agillon
SK 东锅凯特瑞
2
板式催化 剂
Plate
不 锈 钢 网
– 3.4 氨水还原剂的特点
– 1.4 SCR基本化学反应原理 • 4.本公司脱硝工艺的技术特点
– 1.5 SCR基本布置方案
– 4.1 脱硝工艺的技术特点
• 2.催化剂相关专题
– 2.1 催化剂的基本介绍 – 2.2 催化剂的中毒机理
– 4.2 主要技术专利
• 5.工艺系统介绍
– 5.1 烟气系统 – 5.2 声波吹灰系统
• NOx的危害 • NOx对人体的致毒作用； • NOx对植物的损害作用； • NOx在大气中积累，造成环境酸化，是形成酸雨、酸雾的重要原因； • NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾，造成二次污染； • N2O造成高层大气污染，参与臭氧层的破坏。
.
4
1.2 烟气脱硝工艺
• 目前国内外应用的最为成熟和广泛的烟气脱 硝技术主要有两种：一是选择性催化还原技 术(简称SCR)；二是选择性非催化还原技术 (简称SNCR)。
• 系统相对复杂 • 能耗相对高 • 初期设备投资相对高 • 安全性很高，特别是位于人口密集区的电厂
.
24
3.4 氨水还原剂的特点
• 系统简单 • 能耗相对高 • 安全性高 • 单位体积氨气所需原料最大，储存和运输成本最高
.
14
序 号
名称
基材
适用灰尘浓度 (g/Nm3)
主要生产 厂家
整
1
蜂窝式 催化剂
Honeycomb
体 挤 压 成
型
≤50
江苏龙源 Cormetech 触媒化成
Agillon
SK 东锅凯特瑞
2
板式催化 剂
Plate
不 锈 钢 网
– 3.4 氨水还原剂的特点
– 1.4 SCR基本化学反应原理 • 4.本公司脱硝工艺的技术特点
– 1.5 SCR基本布置方案
– 4.1 脱硝工艺的技术特点
• 2.催化剂相关专题
– 2.1 催化剂的基本介绍 – 2.2 催化剂的中毒机理
– 4.2 主要技术专利
• 5.工艺系统介绍
– 5.1 烟气系统 – 5.2 声波吹灰系统
• NOx的危害 • NOx对人体的致毒作用； • NOx对植物的损害作用； • NOx在大气中积累，造成环境酸化，是形成酸雨、酸雾的重要原因； • NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾，造成二次污染； • N2O造成高层大气污染，参与臭氧层的破坏。
.
4
1.2 烟气脱硝工艺
• 目前国内外应用的最为成熟和广泛的烟气脱 硝技术主要有两种：一是选择性催化还原技 术(简称SCR)；二是选择性非催化还原技术 (简称SNCR)。
• 系统相对复杂 • 能耗相对高 • 初期设备投资相对高 • 安全性很高，特别是位于人口密集区的电厂
.
24
3.4 氨水还原剂的特点
• 系统简单 • 能耗相对高 • 安全性高 • 单位体积氨气所需原料最大，储存和运输成本最高
SCR脱硝工艺PPTppt-课件
（在450 °C 喷射氨水和空气，用V-Mo 催化剂使 NOx 转化为 N2 和蒸汽）
* 被广泛的应用 * 不利的因素有：氨水的挥发 * NH3 /尿素存储
烟气SCR脱硝工艺
第二部分： SCR工艺与设备
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应原理） 在氮氧化物(NOx)选择催化还原过程中，
通过加氨(NH3)可以把NOx转化为氮气(N2)和水 (H2O)。
整流层 运行层 备用层
FL 26500 mm
空预器
一次风机
FL 18690 mm
FL 13990 mm
图例 新增的设备
原有的设备
改造的立柱 原有的立柱
K
L
MN
O
P
4、烟气SCR脱硝工艺（ 主要技术指标）
项目 锅炉烟气流量
NH3逃逸率 设计脱硝效率 SO2转化成SO3的百分率
单位 Nm3/h Vol. ppm
% %
设计值 1010466
≤3 60 ≤1
4、烟气SCR脱硝工艺（ 主要经济指标）
每台机每小时耗氨量为110Kg， 4台机每天耗氨量约为10 吨 4台机年耗量为3300 吨（按100%负荷，7500 hr计）
4台机年耗氨总费用约为1000万元，（按 3100元/吨氨计）
5、烟气SCR设备 （反应器基础与砼支承）
4、商用催化剂的型式（比较图）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
平板式催化剂 （后石电厂）
4、商用催化剂的型式（比较图）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
平板式催化剂 （后石电厂）
4、商用催化剂的型式（比较图）
平板式催化剂 （后石电厂）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
5、蜂窝式催化剂的外形
不同气流孔径的催化剂模块
* 被广泛的应用 * 不利的因素有：氨水的挥发 * NH3 /尿素存储
烟气SCR脱硝工艺
第二部分： SCR工艺与设备
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应原理） 在氮氧化物(NOx)选择催化还原过程中，
通过加氨(NH3)可以把NOx转化为氮气(N2)和水 (H2O)。
整流层 运行层 备用层
FL 26500 mm
空预器
一次风机
FL 18690 mm
FL 13990 mm
图例 新增的设备
原有的设备
改造的立柱 原有的立柱
K
L
MN
O
P
4、烟气SCR脱硝工艺（ 主要技术指标）
项目 锅炉烟气流量
NH3逃逸率 设计脱硝效率 SO2转化成SO3的百分率
单位 Nm3/h Vol. ppm
% %
设计值 1010466
≤3 60 ≤1
4、烟气SCR脱硝工艺（ 主要经济指标）
每台机每小时耗氨量为110Kg， 4台机每天耗氨量约为10 吨 4台机年耗量为3300 吨（按100%负荷，7500 hr计）
4台机年耗氨总费用约为1000万元，（按 3100元/吨氨计）
5、烟气SCR设备 （反应器基础与砼支承）
4、商用催化剂的型式（比较图）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
平板式催化剂 （后石电厂）
4、商用催化剂的型式（比较图）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
平板式催化剂 （后石电厂）
4、商用催化剂的型式（比较图）
平板式催化剂 （后石电厂）
蜂窝式催化剂 （嵩屿电厂）
5、蜂窝式催化剂的外形
不同气流孔径的催化剂模块
SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整ppt课件
12
2.5催化剂中毒
烟气中的CaO、碱金属及As2O3造成催化剂中毒，即钙化物中毒、碱金属中毒和砷中毒。（1）飞灰中的CaO与SO3反应，被催化剂表面所吸附形成CaSO4，CaSO4膜覆盖在催化剂表面从而影响NOx与NH3的接触反应；（2）飞灰中的碱金属（最主要的为Na和K）能够与催化剂的活性成分直接发生反应，减少了催化剂的有效活性位，致使催化剂失活。碱金属在水溶下的活性很强，将完全渗透进入催化剂材料中，因此避免水蒸气在催化剂表面凝结，可有效避免此类情况发生；（3）烟气中As2O3随粉尘在催化剂上凝结，覆盖在活性成分上或堵塞毛细孔。烟气中的As2O3气体还很容易与氧气以及催化剂中的活性成分五氧化二钒发生反应，在催化剂表面形成五氧化二砷，导致催化剂活性成分被破坏。对于砷中毒，普遍采用向炉膛内添加1%～2%的石灰石，石灰石中的CaO与气态As2O3反应生成不会使催化剂中毒的固态CaAsO4。
SCR尿素热解法脱硝系统
主要参数及运行调整
1
目录
第一部分：脱硝系统简介第二部分：主要系统及参数控制第三部分：脱硝相关计算第四部分： SCR脱硝系统运行中常见问题及对策
2
一、脱硝系统简介
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。 通常所说的氮氧化物有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和 N2O5，其中NO 和NO2 是主要的大气污 染物。 我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国 的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。NOX的产生是燃料燃烧过程中进行热分解，进一步氧化生成的。 控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是 通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量（如采用低氮燃烧器）；二次措 施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除（如SCR、SNCR）。
2.5催化剂中毒
烟气中的CaO、碱金属及As2O3造成催化剂中毒，即钙化物中毒、碱金属中毒和砷中毒。（1）飞灰中的CaO与SO3反应，被催化剂表面所吸附形成CaSO4，CaSO4膜覆盖在催化剂表面从而影响NOx与NH3的接触反应；（2）飞灰中的碱金属（最主要的为Na和K）能够与催化剂的活性成分直接发生反应，减少了催化剂的有效活性位，致使催化剂失活。碱金属在水溶下的活性很强，将完全渗透进入催化剂材料中，因此避免水蒸气在催化剂表面凝结，可有效避免此类情况发生；（3）烟气中As2O3随粉尘在催化剂上凝结，覆盖在活性成分上或堵塞毛细孔。烟气中的As2O3气体还很容易与氧气以及催化剂中的活性成分五氧化二钒发生反应，在催化剂表面形成五氧化二砷，导致催化剂活性成分被破坏。对于砷中毒，普遍采用向炉膛内添加1%～2%的石灰石，石灰石中的CaO与气态As2O3反应生成不会使催化剂中毒的固态CaAsO4。
SCR尿素热解法脱硝系统
主要参数及运行调整
1
目录
第一部分：脱硝系统简介第二部分：主要系统及参数控制第三部分：脱硝相关计算第四部分： SCR脱硝系统运行中常见问题及对策
2
一、脱硝系统简介
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。 通常所说的氮氧化物有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和 N2O5，其中NO 和NO2 是主要的大气污 染物。 我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国 的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。NOX的产生是燃料燃烧过程中进行热分解，进一步氧化生成的。 控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是 通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量（如采用低氮燃烧器）；二次措 施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除（如SCR、SNCR）。
SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整ppt课件
5
尿素热解法脱硝系统包括尿素溶解罐系统、尿素溶液储罐系统、计 量分配模块系统、尿素溶液热解炉系统、SCR反应器系统、伴热系统、 水冲洗系统和加热蒸汽及疏水回收系统。 工艺流程 SCR 烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素溶液制备系统、 尿素热解炉系统、催化剂、烟气系统、反应器等组成。核心区域是反 应器，内装催化剂。外运来的尿素通过溶解后储存在罐内，通过热解 反应后转化为氨气，并将氨气通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴 喷入烟气 中与烟气混合， 再经静态混合器充分混合后进入催化反应器。当达到 反 应温度且与氨气充分混合的烟气气流经 SCR 反应器的催化层时， 氨气与 NOx 发生 催化氧化还原反应，将 NOx 还原为无害的 N2 和 H2O。 在正常运行过程中最重要的运行参数是烟气温度、 烟气流速、 氧 气浓度、 SO3浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是 选择催化剂的重要 运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行， 同时存在催化的最佳温度，
9
SCR 反应器出口烟气中未参与反应的氨(NH3)称为氨逃逸。氨逃逸 量一般随NH3/NOx 摩尔比的增大与催化剂的活性降低而增大。 因此, 氨逃逸量的多少可反映出SCR 系统运行性能的好坏及催化剂 活性降低的程度。在很多情况下, 可依据氨逃逸量确定是否需要添加 或更换SCR 反应塔中的催化剂。SCR 系统日常运行中监测氨逃逸量 的经济实用方法是对飞灰氨含量进行测试分析。 氨逃逸会导致: 生成硫酸铵盐造成催化剂与空气预热器沾污积灰与 堵塞腐蚀, 烟气阻力损失增大; 飞灰中的氨含量增大, 影响飞灰质 量; FGD 脱硫废水及空气预热器清洗水的氨 含量增大。
6
催化剂是SCR技术的核心。SCR装置的运行成本在很大程度上取决 于催化剂的寿命。其使用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。催化 剂的失活分为物理失活和化学失活。典型的SCR催化剂化学失活主要 是碱金属（如Na、K、Ca等）和重金属（如As、Pt、Pb等）引起的 催化剂中毒。碱金属吸附在催化剂的毛细孔表面，金属氧化物（如 MgO、CaO等）中和催化剂表面的SO3生成硫化物而造成催化剂中 毒。砷中毒是废气中的三氧化二砷与催化剂结合引起的。 催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损和固体颗粒沉积堵塞而引 起催化剂活性破坏。SCR 催化剂类型及其使用温度范围 ： 氧化钛基催化剂 270～400 ℃;(现场使用的催化剂温度范围为300400 ℃，正常运行温度340 ℃) 氧化铁基催化剂: 380～430 ℃; 沸石催化剂: 300～430 ℃; 活性碳催化剂: 100～150 ℃。
尿素热解法脱硝系统包括尿素溶解罐系统、尿素溶液储罐系统、计 量分配模块系统、尿素溶液热解炉系统、SCR反应器系统、伴热系统、 水冲洗系统和加热蒸汽及疏水回收系统。 工艺流程 SCR 烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素溶液制备系统、 尿素热解炉系统、催化剂、烟气系统、反应器等组成。核心区域是反 应器，内装催化剂。外运来的尿素通过溶解后储存在罐内，通过热解 反应后转化为氨气，并将氨气通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴 喷入烟气 中与烟气混合， 再经静态混合器充分混合后进入催化反应器。当达到 反 应温度且与氨气充分混合的烟气气流经 SCR 反应器的催化层时， 氨气与 NOx 发生 催化氧化还原反应，将 NOx 还原为无害的 N2 和 H2O。 在正常运行过程中最重要的运行参数是烟气温度、 烟气流速、 氧 气浓度、 SO3浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是 选择催化剂的重要 运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行， 同时存在催化的最佳温度，
9
SCR 反应器出口烟气中未参与反应的氨(NH3)称为氨逃逸。氨逃逸 量一般随NH3/NOx 摩尔比的增大与催化剂的活性降低而增大。 因此, 氨逃逸量的多少可反映出SCR 系统运行性能的好坏及催化剂 活性降低的程度。在很多情况下, 可依据氨逃逸量确定是否需要添加 或更换SCR 反应塔中的催化剂。SCR 系统日常运行中监测氨逃逸量 的经济实用方法是对飞灰氨含量进行测试分析。 氨逃逸会导致: 生成硫酸铵盐造成催化剂与空气预热器沾污积灰与 堵塞腐蚀, 烟气阻力损失增大; 飞灰中的氨含量增大, 影响飞灰质 量; FGD 脱硫废水及空气预热器清洗水的氨 含量增大。
6
催化剂是SCR技术的核心。SCR装置的运行成本在很大程度上取决 于催化剂的寿命。其使用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。催化 剂的失活分为物理失活和化学失活。典型的SCR催化剂化学失活主要 是碱金属（如Na、K、Ca等）和重金属（如As、Pt、Pb等）引起的 催化剂中毒。碱金属吸附在催化剂的毛细孔表面，金属氧化物（如 MgO、CaO等）中和催化剂表面的SO3生成硫化物而造成催化剂中 毒。砷中毒是废气中的三氧化二砷与催化剂结合引起的。 催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损和固体颗粒沉积堵塞而引 起催化剂活性破坏。SCR 催化剂类型及其使用温度范围 ： 氧化钛基催化剂 270～400 ℃;(现场使用的催化剂温度范围为300400 ℃，正常运行温度340 ℃) 氧化铁基催化剂: 380～430 ℃; 沸石催化剂: 300～430 ℃; 活性碳催化剂: 100～150 ℃。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
烟气/氨的混合系统 主要设备：稀释风机
静态混合器、 氨喷射格栅（AIG） 空气/氨混合器
Typical SCR System
NH3 喷射栅格Ａ ＩＧ
静态混合器
Photo courtesy of Siemens’ Flow Model Tests brochure, 1998.
氨的喷射栅格和静态混合器
Typical SCR System
烟气/氨的混合
氨的流 量分配阀门站
ＭＶＳ
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
氨的储备与供应系统 卸料压缩机 氨蒸发器（电/蒸汽） 氨罐 缓冲罐 稀释槽
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
反应剂原料
氨的原料 无水氨
优点 反应剂纯度最高 原料成本最低 设备成本最低
• 注意事项 锅炉的燃烧效率 煤粉的着火和稳燃
General
烟气中NOx脱除－－ＳＮＣＲ & SCR
• A. 选择性非催化还原法 (SNCR)
主要反应
氨
4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O
尿素 CO2
2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O +
反应温度:
Air Heater
Existing Structural Steel
Economizer Bypass
Damper
Damper SCR Bypass
Ammonia
Seal Air
Injection System Piping
SCR Reactor
Catalyst Layer
Sootblower
Future Sootblower
General
环境中NOX 来源
General
火电厂污染物排放标准(GB13223-2003)
2004年以后的新项目（第三时段） 必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间
锅炉NOx最高容许排放浓度（燃煤）：
煤质 NOx最高容许排放浓度（mg/NM3)
Vdaf>20%
450
10%≤Vdaf≤20%
650
转化效率在70~90%之间。
General
NOx脱除技术－ＳＣＲ
a) 高尘ＳＣＲ系统－－首选 ｂ）低尘ＳＣＲ系统
SCR 布置图
Typical SCR System
二. SCR系统组成
反应器/催化剂系统 烟气/氨的混合系统 氨的储备与供应系统 烟道系统 ＳＣＲ的控制系统
Typical SCR System
General
NOx脱除技术－－SCR
B. 选择性催化还原法 (SCR) 主要反应
4NOห้องสมุดไป่ตู้+ 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
反应温度
230～450 ℃ 一般应用温度：320～400 ℃
氨的储备与供应系统
氨的存储系统
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的蒸发器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
烟道系统 挡板（有旁路） 膨胀节 导流板 烟道
Typical SCR System
烟道系统
要点
省煤器旁 路
Economizer
反应器旁 路
对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5 ％。
General
NOX 的控制 技术
•燃烧中NOx生成的控制 •烟气中NOx的脱除
General
• 控制原理
燃烧中NOX 生成的控制
降低燃烧温度
控制燃料和空气的混合速度与时机
• 主要控制手段
燃烧器设计参数（风速、风温、旋流强度等）优化 煤粉浓缩技术 OFA分级送风技术
Future Catalyst
From Ammonia Storage System
Damper
To Precipitator
New Structural Steel
Typical SCR System
Vdaf<10%
1100
General
NOX 形成机理
A. 热力型 NOX
主要反应 N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→NO+H
相关因素 高温环境 燃料与空气的充分混合
无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上
General
NOX 形成机理
B. 燃料型 NOX
燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生 成的氮氧化物
760 ~ 1090C 最佳反应温度：870~1050C
脱硝效率
对于城市固体垃圾炉转化效率在30~50%之间，大型 电站锅炉的转化效率控制在20~40%之间。
General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ
General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ
SNCR的优点：投资费用低 SNCR的缺点：
脱硝效率较低 对电站锅炉控制要求高，可靠性差 氨的逃逸率较大
缺点 高危险性的原料 运输和存储问题
氨水 (19% or 29%)
容易运输
需要更大的运输设备
浓度低于20%时不
以及更频繁的运输
划分为高危险性的原 需要更大的储存罐
料
蒸发成本
比无水氨危险性
尿素
安全的原料 (化肥) 干态或湿态 容易运输
工艺复杂 成本昂贵 存储的问题
Typical SCR System
ＳＣＲ的系统构成
锅炉负荷信号
NOX信号
FIC
氨的流量分配
烟气
氨喷射栅格
锅炉
省煤器
SCR 反应器
稀释空气
无水氨储罐
空预器
烟气出口
氨蒸发器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
反应器/催化剂系统 主要设备：反应器
催化剂 吹灰器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
相关因素 与燃料和空气的混合程度密切相关 与燃烧区域的温度关系不大 烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型
General
NOX 形成机理
C. 快速型 NOX
在燃烧的早期生成 形成过程 氮和燃料中的碳氢化合物反应
N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物 HCN化合物氧化生成NO
HCN化合物＋O2＝＝》NO
烟气脱硝系统和设备介绍
CONTENTS
概述 SCR系统组成 SCR系统主要设备 催化剂的选型
一. 概述
ＮＯｘ的控制技术 ＮＯｘ对环境的影响 ＮＯｘ的形成机理
General
NOX 对人类健康和环境的影响
NOX+Hydrocarbon +O2 +Sunlight + Others
低空臭氧的产生 光化学烟雾的形成 酸雨 各种潜在的致癌物质
静态混合器、 氨喷射格栅（AIG） 空气/氨混合器
Typical SCR System
NH3 喷射栅格Ａ ＩＧ
静态混合器
Photo courtesy of Siemens’ Flow Model Tests brochure, 1998.
氨的喷射栅格和静态混合器
Typical SCR System
烟气/氨的混合
氨的流 量分配阀门站
ＭＶＳ
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
氨的储备与供应系统 卸料压缩机 氨蒸发器（电/蒸汽） 氨罐 缓冲罐 稀释槽
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
反应剂原料
氨的原料 无水氨
优点 反应剂纯度最高 原料成本最低 设备成本最低
• 注意事项 锅炉的燃烧效率 煤粉的着火和稳燃
General
烟气中NOx脱除－－ＳＮＣＲ & SCR
• A. 选择性非催化还原法 (SNCR)
主要反应
氨
4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O
尿素 CO2
2NO + (NH2)2CO + 1/2O2 → 2N2 + 2H2O +
反应温度:
Air Heater
Existing Structural Steel
Economizer Bypass
Damper
Damper SCR Bypass
Ammonia
Seal Air
Injection System Piping
SCR Reactor
Catalyst Layer
Sootblower
Future Sootblower
General
环境中NOX 来源
General
火电厂污染物排放标准(GB13223-2003)
2004年以后的新项目（第三时段） 必须预留烟气脱除氮氧化物装置空间
锅炉NOx最高容许排放浓度（燃煤）：
煤质 NOx最高容许排放浓度（mg/NM3)
Vdaf>20%
450
10%≤Vdaf≤20%
650
转化效率在70~90%之间。
General
NOx脱除技术－ＳＣＲ
a) 高尘ＳＣＲ系统－－首选 ｂ）低尘ＳＣＲ系统
SCR 布置图
Typical SCR System
二. SCR系统组成
反应器/催化剂系统 烟气/氨的混合系统 氨的储备与供应系统 烟道系统 ＳＣＲ的控制系统
Typical SCR System
General
NOx脱除技术－－SCR
B. 选择性催化还原法 (SCR) 主要反应
4NOห้องสมุดไป่ตู้+ 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
反应温度
230～450 ℃ 一般应用温度：320～400 ℃
氨的储备与供应系统
氨的存储系统
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的蒸发器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
烟道系统 挡板（有旁路） 膨胀节 导流板 烟道
Typical SCR System
烟道系统
要点
省煤器旁 路
Economizer
反应器旁 路
对于燃煤锅炉，快速型NOx所占份额一般低于5 ％。
General
NOX 的控制 技术
•燃烧中NOx生成的控制 •烟气中NOx的脱除
General
• 控制原理
燃烧中NOX 生成的控制
降低燃烧温度
控制燃料和空气的混合速度与时机
• 主要控制手段
燃烧器设计参数（风速、风温、旋流强度等）优化 煤粉浓缩技术 OFA分级送风技术
Future Catalyst
From Ammonia Storage System
Damper
To Precipitator
New Structural Steel
Typical SCR System
Vdaf<10%
1100
General
NOX 形成机理
A. 热力型 NOX
主要反应 N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→NO+H
相关因素 高温环境 燃料与空气的充分混合
无烟煤燃烧中，热力型NOx可到一半以上
General
NOX 形成机理
B. 燃料型 NOX
燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生 成的氮氧化物
760 ~ 1090C 最佳反应温度：870~1050C
脱硝效率
对于城市固体垃圾炉转化效率在30~50%之间，大型 电站锅炉的转化效率控制在20~40%之间。
General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ
General
NOx脱除技术－ＳＮＣＲ
SNCR的优点：投资费用低 SNCR的缺点：
脱硝效率较低 对电站锅炉控制要求高，可靠性差 氨的逃逸率较大
缺点 高危险性的原料 运输和存储问题
氨水 (19% or 29%)
容易运输
需要更大的运输设备
浓度低于20%时不
以及更频繁的运输
划分为高危险性的原 需要更大的储存罐
料
蒸发成本
比无水氨危险性
尿素
安全的原料 (化肥) 干态或湿态 容易运输
工艺复杂 成本昂贵 存储的问题
Typical SCR System
ＳＣＲ的系统构成
锅炉负荷信号
NOX信号
FIC
氨的流量分配
烟气
氨喷射栅格
锅炉
省煤器
SCR 反应器
稀释空气
无水氨储罐
空预器
烟气出口
氨蒸发器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
反应器/催化剂系统 主要设备：反应器
催化剂 吹灰器
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
相关因素 与燃料和空气的混合程度密切相关 与燃烧区域的温度关系不大 烟煤燃烧中，约80％的NOx为燃料型
General
NOX 形成机理
C. 快速型 NOX
在燃烧的早期生成 形成过程 氮和燃料中的碳氢化合物反应
N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物 HCN化合物氧化生成NO
HCN化合物＋O2＝＝》NO
烟气脱硝系统和设备介绍
CONTENTS
概述 SCR系统组成 SCR系统主要设备 催化剂的选型
一. 概述
ＮＯｘ的控制技术 ＮＯｘ对环境的影响 ＮＯｘ的形成机理
General
NOX 对人类健康和环境的影响
NOX+Hydrocarbon +O2 +Sunlight + Others
低空臭氧的产生 光化学烟雾的形成 酸雨 各种潜在的致癌物质