SCR锅炉烟气脱硝
SCR脱硝技术
SCR脱硝技术及其脱硝催化剂生产工艺1、概述SCR(selective catalytic reduction)是烟气选择性催化还原法脱硝技术的简称，是指在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH3）“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
也就是说SCR工艺的实质就是燃煤锅炉排放烟气中的NOx污染物与喷入烟道的还原剂NH3，在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成无害的N2和H2O。
该工艺于20世纪70年代末首先在日本开发成功，80年代和90年代以后，欧洲和美国相继投入工业应用，现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。
为避免烟气再加热消耗能量，一般将SCR反应器布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间，即高飞灰布置。
此时烟气温度（300℃-430℃）正好是催化剂的最佳活性温度窗口。
氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入，与烟气混合，NOx在催化剂的作用下被还原为N2和H2O。
目前常规应用的SCR技术为中温催化剂(280℃-420℃)，而现在正在研究开发的低温催化剂，可应用于200℃以下的烟气温度。
2、SCR反应过程SCR技术是在金属氧化物催化剂作用下，以NH3作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O。
NH3不和烟气中的残余的O2反应，而如果采用H2、CO、CH4等还原剂，它们在还原NOx的同时会与O2作用，因此称这种方法为“选择性”。
主要反应方程式为：4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O (1)NO+NO2+2NH3─>2N2+3H2O (2)3、SCR系统设计条件•烟气流量•烟气温度•烟气成分和灰分成分•烟气入口NOx浓度•脱硝效率•空间速率•NH3/NOx摩尔比•SO2转化率•NH3逃逸率•反应器运行压降4 、SCR脱硝系统主要装置•氨存储和供应系统•氨/空气喷射系统•SCR反应器•SCR催化剂•SCR控制系统•吹灰和灰输送系统5、SCR催化反应还原剂用于SCR烟气脱硝的还原剂一般有3种：液氨、氨水、及尿素。
工业锅炉烟气SCR脱硝技术及设备
工业锅炉烟气SCR脱硝技术及设备随着工业锅炉使用频率的提升，由于工业锅炉燃烧所排放的烟气中有大量硝的存在，必然会对环境造成严重污染，故重视工业锅炉烟气中SCR脱硝技术的引入有重要价值。
结合目前来说，工业锅炉烟气脱硝技术的引入，不仅是当前工业锅炉燃烧过程中必须关注的问题，同时也是我国实现环保目标所必须重视的内谷。
1、SCR脱硝技术概述事实上，在进行工业锅炉燃烧的过程中，作为烟气主要的含有物质之一，硝的存在也推动国内学者纷纷就烟气脱硝技术展开探讨。
早在20世纪80年代，就有学者立足工业锅炉燃烧烟气排放视角，针对SCR脱硝技术展开了相应的探讨。
从既有的烟气脱硝技术现状来说，包含了选择性非催化还原法、选择性催化还原法、光催化以及碳热还原法等。
借助不同烟气脱硝技术的引入，使工业锅炉烟气脱硝处理上有了相应的技术手段。
对工业锅炉燃烧烟气进行脱硝处理，有助于更好地达成预期的脱硝目标，这对于进一步降低工业锅炉燃烧烟气排放对环境的污染也有积极价值，因此开展工业锅炉SCR烟气脱硝技术研究具有重要意义。
2、SCR脱硝技术的特点阐释由于学术界在针对工业锅炉燃烧产生的烟气脱硝技术探讨过程中提出了多种不同的烟气脱硝处理技术，故在进行具体的应用时，能够改善烟气中硝的含量。
结合不同烟气脱硝技术的使用情况来说，由于在烟气脱硝处理过程中使用的技术不同，也呈现出不同的特点。
结合既有的烟气脱硝技术来说，按照类别可以分为干法、湿法以及半干法等。
由于采取的脱硝方法不同，导致在进行具体脱硝处理上也呈现出各自不同的特点。
首先是干法脱硝技术。
在使用这种技术进行烟气脱硝处理的实现上，其突出的特点是：操作起来十分便捷，并且在进行烟气脱硝处理上有较为出色的脱硝效率。
在进行具体操作过程中，实现的流程相对简单，而且在进行具体的技术运用上，采用干法进行脱硝处理具有较为出色的操作稳定性，同时在进行相应管控工作开展上，控制起来相对容易。
在进行具体的设备运用上，这种方式脱硝的设备通常会有较为出色的运行可靠性。
SCR锅炉烟气脱硝
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NO X的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将一定浓度的氨气通过氨注入装置（AIG）喷入温度为280℃-420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O），“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有：2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的，反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层，进口烟道内装有氨注入装置和导流板，为防止催化剂被烟尘堵塞，每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时，脱硝工程应达到下列性能指标：NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下，总体脱硝效率约80%；氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%；2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时，250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入，进入SCR脱硝装置入口上升烟道，经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后，在催化剂作用下，将NO X还原成N2和H2O，脱硝后的干净烟气离开SCR装置，进入空气预热器，回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件，归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
烟气脱硝(SCR)技术和相关计算
6.氨消耗量的粗略计算
假设锅炉排放NOx浓度为400mg/m3,将锅炉NOx 排放浓度视为NO浓度和NO2浓度之和计算的氨 消耗量。
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O （1） 2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O （2）
C NO+C NO2 = 400
(1)
4.2 SCR技术原理
作选为择还性原催剂化，还在原金法属（催SC化R技剂术作）用是下以，氨将（NONxH的3） 还原成无害的N2和H2O。 NH3有选择的与烟气中 NOx反应，而自身不被烟气中的残余的O2氧化， 因此称这种方法为“选择性”。 有氧条件下反应式如下：
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O
4. 烟气脱硝SCR工艺
目前世界上使用最广泛的方法是选择性催化还原法(SCR) 和选择性 非催化还原(SNCR) 。 • SCR技术：选择性催化还原法（SCR为Selected Catalytic Reduction英文缩写） • SNCR技术：选择性非催化还原法（SNCR英文缩写为Selected Non-Catalytic Reduction英文缩写） • SNCR/SCR混合法技术：选择性非催化还原法和选择性催化还原 法的混合技术
烟气脱硝（SCR）技术及相关计算
内容目录
1. 火电厂烟气脱硝基本概念 2. 氮氧化物生成机理 3. 减少氮氧化物排放的方法 4. 烟气脱硝SCR工艺 5. 运行注意事项 6. 氨消耗量的粗略计算
1. 火电厂烟气脱硝基本概念
烟气脱硝是NOx生成后的控制措施，即对燃烧后产生 的含NOx的烟气进行脱氮处理的技术方法。
脱硝技术的介绍(SCR)
Typical SCR System
四 .催化剂
脱硝的主要反应 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
33
Typical SCR System
催化剂型式
波纹板式
蜂窝式
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
21
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
4
General
环境中NOX 来源
5
General
火电厂污染物排放标准<GB132232003>
20XX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>
6
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
44
五. SCR装置的影响
空预器
45
对空预器的影响
烟气中部分SO2转化成SO3 由于SO3的增加,由此酸腐蚀和酸沉积堵灰程度增加 NH3+SO3+H2O NH4HSO4/<NH4>2SO4 NH4HSO4 沉积温度150~200℃,粘度较大,加剧对空气
18个SCR烟气脱硝技术详解(解答)
18个SCR烟气脱硝技术详解（解答）1、什么是SCR烟气脱硝技术?答：SCR烟气脱硝技术即选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction，简称SCR)，是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂，利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200-450℃时将烟气中的NOx 转化为氮气和水。
由于NH3具有选择性，只与NOx发生反应，基本不与O2反应，故称为选择性催化还原脱硝。
在通常的设计中，使用液态纯氨或氨水(氨的水溶液)，无论以何种形式使用氨，首先使氨蒸发，然后氨和稀释空气或烟气混合，最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。
2、SCR法的优点有哪些?答：SCR法是应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。
该法的优点是：由于使用了催化剂，故反应温度较低;净化率高，可高达85%以上;工艺设备紧凑，运行可靠;还原后的氮气放空，无二次污染。
3、SCR法的缺点有哪些?答：SCR法存在一些明显的缺点：烟气成分复杂，某些污染物可使催化剂中毒;高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面，使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟气中的SO2作用，生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨(NH4)2SO4和硫酸氢氨NH4HSO4,同时还会降低氨的利用率;投资与运行费用较高。
4、SCR系统里的NOx是如何被反应的?在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O。
当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中，NO2一般约占总的NOx浓度的5%，NO2参与的反应如下：2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O。
上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。
在绝大多数锅炉的烟气中，NO2仅占NOx总量的一小部分，因此NO2的影响并不显著。
SCR工艺在循环流化床锅炉烟气脱硝中的应用
SCR工艺在循环流化床锅炉烟气脱硝中的应用1.1.1燃烧过程NOx控制技术燃烧过程中控制NOx生成的主要方法是通过运行方式的改进或对燃烧过程进行特殊控制，抑制燃烧过程中NOx的生成反应，从而降低NOx的最终排放量。
国内外现有低氮燃烧技术主要分为低氮燃烧器、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、烟气再循环等技术。
1.1.2燃烧后NOx控制技术燃烧后NOx控制技术即把已生成的NOx还原为N2从而脱除烟气中的NOx。
现在主要的脱硝技术为：选择性非催化还原（SNCR）技术和选择性催化还原（SCR）技术。
（1）选择性非催化还原法（SNCR）选择性非催化还原（SNCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。
SNCR方法主要在850-1100℃下，将含氮的还原剂喷入炉膛烟气中，将NO还原，生成氮气和水。
当以尿素为还原剂时，典型工艺流程见图1-1，其反应方程式可表示为：CO(NH2)2+2NO+1/2O2→2N2+CO2+2H2O图1-1 SNCR 工艺流程图（以尿素为还原剂）通常煤粉锅炉SNCR工艺的脱硝效率能达到30%-40%，循环流化床锅炉能达到60%以上。
（2）选择性催化还原法（SCR）选择性催化还原（SCR）技术是氨基还原剂和NOx在催化剂的作用下，在300-420℃的温度区间内发生反应生成N2。
主要的反应方程式如下：4NH3+4NO+O2→4N2 +6H2O以尿素溶液为还原剂的典型SCR工艺流程见图1-2。
图1-2 典型SCR工艺流程图（尿素溶液）SCR脱硝效率比SNCR高，能达到80%-90%。
但催化剂价格昂贵，运行费用高。
2.脱硝系统技术应用方案2.1 脱硝简介公司2x240 t/h 循环流化床锅炉烟气脱硝采用的脱硝工艺为： SCR脱硝工艺。
2014年底建成并投运的原SNCR脱硝装置，由于出口参数无法达到新的超低排放标准要求，故本次采用SCR系统。
新增SCR系统充分利用原尿素制备系统，以满足目前的环保要求。
锅炉scr脱硝原理
锅炉scr脱硝原理
SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝是一种常用的锅炉烟气脱硝技术，它利用催化剂和氨水 （或尿素溶液）来减少燃煤锅炉烟气中的氮氧化物（NOx）。
以下是SCR脱硝的基本原理：
1.催化剂选择：SCR脱硝通常使用金属氧化物催化剂，常见的催化剂材料包括钒钛催化剂 （V2O5/TiO2）和铜铝催化剂 （CuO/Al2O3）。
这些催化剂具有较高的氧化还原活性，可以促进氮氧化物的还原反应。
2.氨水或尿素注入：在SCR脱硝过程中，氨水 （NH3）或尿素溶液 （CH4N2O）被注入到烟气中。
氨水或尿素溶液通过氨水喷嘴或尿素喷射装置均匀地喷入烟气通道中，与烟气中的氮氧化物发生反应。
3.氮氧化物还原反应：氨水 （或尿素溶液）中的氨气 （NH3）与烟气中的氮氧化物（NOx）发生催化还原反应。
在催化剂的作用下，NH3与NOx反应生成氮气 （N2）和水 （H2O）。
反应过程中的主要反应方程式如下：
4NH3 + 4NO + O2→ 4N2 + 6H2O
4.催化剂活性维护：SCR脱硝过程中，催化剂的活性会随着时间逐渐下降，可能受到灰尘、硫酸盐和其他污染物的影响。
因此，周期性的催化剂清洗和维护是必要的，以保持SCR系统的高效运行。
通过SCR脱硝技术，可以有效降低燃煤锅炉烟气中的氮氧化物排放，以满足环境保护要求。
该技术广泛应用于发电厂、工业锅炉和其他需要控制氮氧化物排放的设施。
1/ 1。
- 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)。
附件二、锅炉烟气S C R脱硝一、SCR工艺原理
利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NO X的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将一定浓度的氨气通过氨注入装置（AIG）喷入温度为280℃-420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O），“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
副反应主要有：
2SO2+O2→2SO3
催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO X脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的，反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层，进口烟道内装有氨注入装置和导流板，为防止催化剂被烟尘堵塞，每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数
1、性能要求
采用SCR脱硝技术时，脱硝工程应达到下列性能指标：
NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下，总体脱硝效率约80%；
氨逃逸浓度不大于3uL/L;
SO2/SO3转化率小于1.0%；
2、工艺参数
脱硝工艺的设计参数见表
流程图
3、高灰型
SCR脱硝系
统
采用高
灰型SCR工艺时，250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入，进入SCR脱硝装置入口上升烟道，经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后，在催化剂作用下，将NO X还原成N2和H2O，脱硝后的干净烟气离开SCR装置，进入空气预热器，回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件，归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
燃料特性决定了高灰型SCR催化剂的运行条件，直接影响到相关设备的工艺选型和设计，锅炉烟气中的飞灰含量、飞灰粒度粗、硬度大，堆积角较小，碱土金属氧化物（CaO与MgO）含量等，将是工艺选型的主要考虑因素。
3.1催化剂系统
SCR脱硝普遍采用氧化钛基催化剂，根据外观形状可分为蜂窝式、板式与波纹式三种。
这些催化剂的矿物组成比较接近，都是以TiO2（含量约80~90%）作为载体，以V2O5（含量约1~2%）作为活性材料，以WO3或MoO3（含量约占3~7%）作为辅助活性材料，具有相同的化学特性，但外观形状的不同导致物理特性存在较大差异。
三种类型催化剂的加工工艺不同，但其化学特性接近，都能够满足不同级别的脱硝效率要求，并有大量的应用业绩。
为了加强不同类型催化剂的互换性及装卸的灵活性，均将催化剂单体组装成标准化模块尺寸。
蜂窝式催化剂为了提高飞灰的抗冲蚀能力，通常将约20mm高度的迎风端采取固化措施。
催化剂是一种陶制品，具有表面粗糙、微孔多及易碎特点。
受烟气及飞灰的影响，催化剂活性随运行时间逐渐降低：运行初期，惰化速率最快；超过2000小时候，惰化速率趋缓。
3.2反应器系统
SCR反应器系统包括接口烟道、灰斗、膨胀节、挡板门、氨气混合烟道、旁路烟道、反应器壳体、内部支撑、吹灰器、及保温材料等。
一台锅炉布置一个SCR反应器。
3.3氨公用系统
SCR脱硝采用液氨作为还原剂，厂区内需建设液氨储存、制备与供应相结合的公用系统。
氨区需有两个液氨储罐、两台液氨蒸发器、一个气氨缓冲罐。
3.4氨喷射混合系统
从气氨缓冲槽出来的氨气经流量调节阀之后，进入每台反应器前的氨与稀释空气混合器内混合。
充分混合的氨/气经由喷氨格栅进入SCR上升烟道内，在烟气扩散和静态混合器湍流的作用下，氨气与烟气中的NO混合，并在催化剂的作用下进行还原脱销反应。
3.5电气系统
烟气脱销SCR工程所有的厂用电负荷均为低压。
脱硝负荷就近分别接入380/220V 厂内电源，不再设独立的脱销配电装置。
对于关键的控制电气元件，采用双电源。
脱销所需电源主要分为氨区公用与反应器区两部分：
氨区公用系统用电包括卸氨压缩机、液氨给料泵、污水泵、检修、照明及热工等，需要1面MCC热控电源柜，所有相关电气系统必须采用防火防爆型。
脱硝反应器区域用电包括稀释风机、蒸汽吹灰器、催化剂吊车、检修、照明、热工等，每台锅炉的SCR装置需配备两面MCC热控电源柜。
脱硝系统设独立的避雷措施，区域内的接地网纳入厂区电气接地网，对现有网络没有负面影响。
3.6控制系统
烟气脱销装置的控制包括氨区公用系统与反应器区域两部分，根据机组负荷、在线监测的NOx浓度及脱销效率要求等，对气氨的制备及供应进行自动控制，并对关键参数进行检测：
机组的SCR脱硝新增控制I/O点，当前主要采用DCS与PLC相结合的控制方式。
反应器区域的控制可纳入机组DCS或单独设置，吹灰控制纳入吹灰上位机；氨区公用系统可采用PLC控制，并将信号远传到机组DCS，卸氨过程采用就地操作盘控制。